一 . 概述:
*廠主要生產(chǎn)傳統(tǒng)*及*保健品的原料—清膠,生產(chǎn)過(guò)程排放的污水中污染物主要有驢毛、驢皮碎塊等不溶物和溶解性、膠狀蛋折質(zhì)等有機(jī)污物,具有濃度較大、有機(jī)物含量高、可生化性好等特點(diǎn),直接排放將嚴(yán)重污染環(huán)境。該廠污水治理被列為濟(jì)南市重點(diǎn)污染限期治理項(xiàng)目。該污水治理工程采用調(diào)節(jié)+sbr法污水處理工藝,經(jīng)過(guò)1個(gè)半月的調(diào)試運(yùn)行后通過(guò)監(jiān)測(cè)驗(yàn)收。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明該工藝設(shè)計(jì)合理、處理效果良好、出水穩(wěn)定,出水水質(zhì)符合gb8979--1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二排放標(biāo)準(zhǔn)。
二 . 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介:
1 . 設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量的確定
① 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介及污水來(lái)源
*的生產(chǎn)工藝是先將原料—干驢毛浸泡、清洗,清除驢皮上沾染的污物,再經(jīng)高壓熔化,而后添加黃酒等輔料熬制成膠。泡皮、洗皮過(guò)程排放的污水量約占污水總量的1/3,水中主要污染物是泥砂、驢毛、驢皮碎塊等不溶物。驢皮溶化、熬膠過(guò)程所排放的污水中主要是溶解的或膠狀的蛋白質(zhì)等有機(jī)污染物。*廠污水還包括該廠附近宿舍區(qū)排放的生活污水。全廠污水經(jīng)蓋板渠匯合后進(jìn)入污水處理站集中處理?;旌衔鬯俑泻懿睿⒂泻苤氐臍馕?。
②設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量的確定
根據(jù)廠方提供的日排放污水量資料,設(shè)計(jì)處理規(guī)模:800m3/d。
根據(jù)廠方的提供有關(guān)水質(zhì)資料,原水水質(zhì)見(jiàn)表1。經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè),混合污水水質(zhì)具體數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表3。處理要求:經(jīng)處理達(dá)到規(guī)定的二排放標(biāo)準(zhǔn)(gb8978-96)。
表1 原污水水質(zhì)與排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表
水質(zhì)指標(biāo)
污水水質(zhì)
允許排放標(biāo)準(zhǔn)
cod(mg/1)
1800mg/1
1500mg/1
bod5(mg/1)
1200mg/1
60mg/1
ss(mg/1)
1000mg/1
200mg/1
ph值
6--
6-9
色度(倍數(shù))
500
80
2.污水處理工藝設(shè)計(jì)
①工藝選擇與確定
從水質(zhì)情況來(lái)看,本工程污水屬高濃度有機(jī)污水,污水可生化性好。從投資情況來(lái)看,廠方提供污水處理用地少,經(jīng)費(fèi)少。由于有機(jī)物濃度高,采用傳統(tǒng)的物理化學(xué)法和生物處理法將對(duì)于秦效;采用物化法+生物法,將增加工程投資和日常處理費(fèi)用,所以工藝選擇以生化法為主,經(jīng)技術(shù)比選二處理工藝采用sbr法。
sbr法(間歇式活性污泥法)是一種處理高濃度有機(jī)污水行之有效的生物處理技術(shù)。sbr法是對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法的改進(jìn),具有工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單,一池多用,無(wú)須高污泥回流設(shè)備、二沉池,建設(shè)費(fèi)用都較低等特點(diǎn)。在運(yùn)行時(shí),一般不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象,管理較簡(jiǎn)單。并且通過(guò)對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié),在單一的曝氣池內(nèi)能進(jìn)行脫氮和除磷,運(yùn)行管理得當(dāng),處理水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。該法相對(duì)于傳統(tǒng)活性污泥法具有工藝結(jié)構(gòu)與形式簡(jiǎn)單、占地少、處理效率高、投資省、省處理費(fèi)用低、對(duì)chong擊負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),并且具有運(yùn)行方式靈活多變、空間上*混合、時(shí)間上理想推流等特優(yōu)點(diǎn)。
②工藝流程
污水處理選擇以sbr法為體的二生物處理工藝,其流程如圖1。
污水經(jīng)格柵攔截水中大塊污物、驢毛后進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池,并由潛污泵將污水抽入sbr反應(yīng)池,經(jīng)過(guò)曝氣反應(yīng)、沉淀,完成水質(zhì)凈化后排放
。sbr池中剩余污泥重力排至污泥濃縮池,重力分離后再由污泥泵提升至污泥干化場(chǎng),半干污泥zui后用作農(nóng)肥。
③sbr運(yùn)行周期設(shè)計(jì)
sbr生化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程以進(jìn)水、曝氣反應(yīng)、沉淀、潷水和閑置(排泥)5個(gè)階段為一個(gè)運(yùn)行周期。污水進(jìn)入系統(tǒng)前,反應(yīng)器內(nèi)已存在高濃度的活性污泥混合液,進(jìn)水后活性污泥與污水互相混合、充分接觸,進(jìn)水達(dá)到一定高度即停止進(jìn)水,并且向池內(nèi)曝氣供氧(或進(jìn)水的同時(shí)曝氣)進(jìn)行生物降解,發(fā)生有機(jī)物的去除、硝化、磷的吸收等反應(yīng),然后停止曝氣和攪拌,混合液處于靜止沉淀狀態(tài),泥水分離,上清液通過(guò)潷水器排放,而污泥存留在sbr池內(nèi),作為種泥時(shí)入系統(tǒng)的下一個(gè)周期,剩余污泥則需要定期排放。
sbr池典型的運(yùn)行模式如下:
3.主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
①格柵
包括車間出口的格柵和處理站的兩道格柵。由于污水中攜有大量驢毛,限于投資,采用簡(jiǎn)單格柵層層加以攔截,各主要排放含驢毛的車間出水口、浸皮池放水口等處均設(shè)格柵。全廠污水匯合進(jìn)入污水處理站后,再安置粗、細(xì)兩道格柵。
粗細(xì)柵間隙:20mm,細(xì)格柵間隙:10 mm,傾角60o。人工清除污物。
②調(diào)節(jié)池
鑒于車間生產(chǎn)污水間隙式排放,排水很不均勻,水量水質(zhì)波動(dòng)大,為保證生物處理設(shè)施進(jìn)水的均衡,需要設(shè)置有足夠調(diào)節(jié)容積的調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池前端設(shè)整流板和較大泥斗,使污水中懸浮物和不溶有機(jī)物在此沉淀,并設(shè)污泥泵定期將沉泥抽入污泥濃縮池。在調(diào)節(jié)池的后端設(shè)離心式潛污泵,將污水按sbr運(yùn)行要求提升至sbr系統(tǒng)進(jìn)行處理。調(diào)節(jié)池中存活的厭氧及兼氣微生物也能分解有機(jī)物,使大分子有機(jī)物分解成小分子,提高可生化性,也將影響有機(jī)物的總?cè)コ省?紤]到調(diào)節(jié)池應(yīng)定期清理,為了使清理期不導(dǎo)致系統(tǒng)停運(yùn),調(diào)節(jié)池分2格,分格清理,清理時(shí)維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量按40t/h,表面負(fù)荷2m3/m2.h。
③sbr反應(yīng)池
sbr反應(yīng)池為本工程主體構(gòu)筑物,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。sbr反應(yīng)器的運(yùn)行操作由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置五個(gè)工序組成,這五個(gè)工序在sbr池內(nèi)分時(shí)段進(jìn)行。
采用2格反應(yīng)池,兩上池子交替運(yùn)行,以使整個(gè)系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)水。對(duì)每格來(lái)說(shuō),運(yùn)行操作按序間歇進(jìn)行。
設(shè)計(jì)一周期8小時(shí)。每周期sbr運(yùn)行程序安排如下:
表2 sbr系統(tǒng)運(yùn)行周期時(shí)間表
階段
進(jìn)水
曝氣
沉淀
潷水
閑置(排泥)
時(shí)間
1.5h
4h
1h
0.5h
兩格sbr反應(yīng)池運(yùn)行周期如下表反示:
表3 sbr池周期運(yùn)行控制
時(shí)段(h)
sbr池1
sbr池2
1
進(jìn)水
曝氣
2
沉淀
曝氣
3
潷水
4
閑置
5
沉淀
進(jìn)水
6
曝氣
潷水
7
閑置
8
反應(yīng)池體積采用350m3每格,總?cè)莘e為700m3。
采用鋼筋砼結(jié)構(gòu),半地下式。
④污泥濃縮池 選用φ5×5m,鋼筋砼圓形池。
⑤污泥干化場(chǎng) 選用13.22m×6.15m,三格,磚砌。
表4 主要構(gòu)筑物及其設(shè)計(jì)參數(shù)
構(gòu)筑物
型號(hào)規(guī)格
數(shù)量
設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)
格柵
粗、細(xì)兩道,
2座
隨時(shí)xun視,清撈雜物
調(diào)節(jié)沉淀池
鋼砼 12×3×4.2m
2格
有效容積:150m3
sbr池
鋼砼14×5.6×4.5m
2格
一個(gè)運(yùn)行周期8小時(shí)
污泥濃縮池
鋼砼 φ5×5m
1座
初沉、生化污泥混合沉淀
污泥干化場(chǎng)
磚砌11.32×6.15m
3格
4.sbr系統(tǒng)主要設(shè)備:
①攪拌設(shè)備
選用潛水?dāng)嚢铏C(jī),設(shè)在sbr池前端,固定在池壁上。1格1臺(tái),共2臺(tái)。
②曝氣設(shè)備
選用離心式潛水曝氣機(jī),對(duì)混合液起曝氣和攪拌作用,效果好,性能穩(wěn)定。免除了鼓風(fēng)設(shè)備、曝氣管路系統(tǒng)、閘閥、曝氣器等一系列設(shè)備。1格3臺(tái),共6臺(tái)?!?br>③潷水器
采用自行研制的機(jī)械式潷水器,由潷水槽、傳動(dòng)裝置、排水管等組成。潷水槽是四周帶有三角堰的不銹鋼槽,并帶有擋浮渣的擋板,保證浮渣不被排走。傳動(dòng)裝置上下運(yùn)動(dòng),下降速度與水位下降同步,排水平穩(wěn)。1格1臺(tái),共2臺(tái)。
④計(jì)量設(shè)備
水量計(jì)量設(shè)備采用超聲波流量計(jì),由換能器發(fā)射或接收超聲波脈沖信信號(hào),然后根據(jù)水位差由微計(jì)算機(jī)自動(dòng)算出管道中的流量,可以連續(xù)自動(dòng)顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。該設(shè)備安裝時(shí)注意流槽內(nèi)不可積水,否則會(huì)造成誤差,顯示瞬時(shí)流量,并使累計(jì)流量偏大。這就需要流槽后保持一定的坡度,保證排水通暢。
⑤plc自動(dòng)控制系統(tǒng)
污水處理系統(tǒng)中所有電氣設(shè)備的控制采用集中控制與現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制相結(jié)合。采用plc可編程序控制嚦嚦與各設(shè)備電控聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。sbr反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的啟停,按設(shè)定的運(yùn)行程序,根據(jù)水位和設(shè)定時(shí)間,由plc控制。電控系統(tǒng)達(dá)到了較高自動(dòng)化水平,減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
三.調(diào)試、進(jìn)行驗(yàn)收情況
1.污泥接種
菌種取自市政污水處理廠的濃縮污泥,泥種用量30t。
2.調(diào)試
①污泥馴化期
引進(jìn)菌種之后,即進(jìn)入量污水和清水,清水:污水=2:1,連續(xù)曝氣約20個(gè)小時(shí),然后再進(jìn)少量污水和清水,曝氣直至混合液顏色變淺,之后,不再進(jìn)清水,逐漸增加污水進(jìn)水時(shí)間和頻率,縮短進(jìn)水的時(shí)間間隔,進(jìn)水量可按10%遞增,20天后完成污泥馴化。同步監(jiān)測(cè)出水codcr濃度等指標(biāo),并觀察混合液污泥性狀。在污泥馴化期還要適時(shí)排放代謝產(chǎn)物,即泥水分離后上清液。
②滿負(fù)荷運(yùn)行期
在這個(gè)階段,由于池中已培養(yǎng)和保持了高濃度、高活性的足夠數(shù)量的活性污泥,池中曝氣后混合液的mlss達(dá)到5000mg/1,污泥負(fù)荷在0.4kgbod5/mlvss.d,cod的去除率達(dá)到90%-95%,sbr法充分發(fā)揮作用。此過(guò)程同步監(jiān)測(cè)溶解氧,控制曝氣機(jī)的運(yùn)行,并進(jìn)行污泥的生物相鏡檢,共歷時(shí)10天左右。
從2000年6月下旬開(kāi)始污泥接種進(jìn)行調(diào)試,出水水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn),并趨于穩(wěn)定,7月下旬運(yùn)行趨于正常,各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)標(biāo)要求。
3.調(diào)試期間的監(jiān)測(cè)和控制
在調(diào)試及運(yùn)行過(guò)程中有許多影響處理效果的因素,主要有進(jìn)水codcr濃度、ph值溫度、溶解氧等,所以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)感官判斷和化學(xué)分析方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)是*的。根據(jù)監(jiān)測(cè)分析的結(jié)果對(duì)影響因素進(jìn)行調(diào)整,使處理達(dá)到*效果。
①溫度
溫度是影響整個(gè)工藝處理的主要環(huán)境因素,各種微生物都在特定范圍的溫度內(nèi)生長(zhǎng)。生化處理的溫度范圍在10--40℃,*溫度在20--30℃。該工程調(diào)試運(yùn)行期間正值盛夏,進(jìn)水溫度在26--29℃,sbr池內(nèi)平均水溫27--32℃。
②ph值
ph值也是影響因素之一。*污水的ph值使用電式測(cè)量?jī)x測(cè)定,范圍較窄,進(jìn)水ph值在6.5--7.5之間,混合液ph值在7.0--7.5之間,而且sbr反應(yīng)系統(tǒng)也具有較大的緩沖能力,所以對(duì)處理效果沒(méi)有明顯地影響。
③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
良好的營(yíng)養(yǎng)條件是產(chǎn)甲烷菌和有關(guān)菌群代謝、生長(zhǎng)的前提。*污水中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),生化處理系統(tǒng)不需添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
④懸浮物質(zhì)ss:
*污水中含有大量的懸浮物,通過(guò)預(yù)處理懸浮物已大部分去除,但也有部分不有降解的ss進(jìn)入sbr池,曝氣時(shí)會(huì)形成浮渣層,但不影響sbr系統(tǒng)對(duì)污水的處理。
⑤溶解氧量do:
通過(guò)溶解氧測(cè)定儀測(cè)出混合液溶解氧濃度,控制適當(dāng)?shù)墓┭?,提高氧的利用率,保證生化過(guò)程需要的氧量。是工藝控制的主要指標(biāo)。本工程曝氣時(shí),do控制在0.3--1.5mg/1。
⑥混合液濃度mlss:
微生物是生物污泥中有活性的部分,也是有機(jī)物代謝的主體,在生物處理工藝中起主要作用,而混合液污泥濃度mlss的數(shù)值即大概能表示活性部分的多少。對(duì)高濃度有機(jī)污水的生物處理一般均需保持較高污泥濃度,本工程調(diào)試運(yùn)行期間mlss范圍在:4.4--5.6g/1之間,*值為4.8g/1左右。
⑦進(jìn)水codcr濃度 進(jìn)水中有機(jī)物濃度對(duì)sbr處理影響很大,詳見(jiàn)“分析”部分。
⑧污泥的生物相鏡檢
活性污泥處于不同的生長(zhǎng)階段,各類微生物也呈現(xiàn)出不同的比例。細(xì)菌承擔(dān)著分解有機(jī)物的基本和基礎(chǔ)的代謝作用,而原生動(dòng)物(也包括后生動(dòng)物)則吞食游離細(xì)菌。*污水調(diào)試運(yùn)行期間出現(xiàn)的微生物種類繁多,有細(xì)菌、綠藻等藻類、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物,原生動(dòng)物有太陽(yáng)蟲(chóng)、蓋纖蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)等,后生動(dòng)物出現(xiàn)了線蟲(chóng)。調(diào)試運(yùn)行后期sbr池混合液中固著型纖毛蟲(chóng),如累枝蟲(chóng)的大量存在,說(shuō)明處理系統(tǒng)有良好的出水水質(zhì)。
⑨污泥指數(shù)svi 正常運(yùn)行時(shí)污泥指數(shù)在801/mg左右。