Carrousel氧化沟处理工业和生活混合污水的应用.pdf

Carrousel 氧化沟处理工业和生活混合污水的应用 ＊ 李国会 1 朱明霞 2 郑永伟 3 1.中国环境管理干部学院环境工程系, 河北 秦皇岛 066004;2. 河北科技大学环境科学与工程学院, 石家庄 050018;3. 北京建工金源环保发展有限公司, 北京 100101 摘要 昌邑城西污水处理厂根据工业和生活混合污水的水质特点及进水量, 选用 Carrousel 氧化沟处理工艺, 并在氧化 沟前增设厌氧池和缺氧池, 提高脱氮除磷的效果 。工程调试及运行的实践表明, 该工艺运行稳定且处理效果好, 出水 水质达到GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准的二级标准。 关键词 卡罗塞尔氧化沟; 混合污水; 调试; 运行 APPLICATION OF CARROUSEL OXIDATION DITCH PROCESS IN TREATMENT OF INDUSTRAL AND MUNICIPAL SEWAGE Li Guohui1 Zhu Mingxia2 Zheng Yongwei3 1. Department of Environment Engineering, Environmental Management College of China, Qinhuangdao 066004, China; 2. College of Environmental Science and Engineering, Hebei University of Technology, Shijiazhuang 050018, China; 3. Beijing Construction Engineering Golden Sources Environmental Protection Co. , Ltd. , Beijing 100101, China Abstract According to water quality and quantity of mixed sewage, the Carrousel oxidation ditch process is used in Changyi City West Wastewater Treatment Plant. Anaerobic and anoxia tanks are set to improve the efficiency of nitrogen and phosphprus removal in front of oxidation ditch. Engineering practice of commissioning and operation showsthat the processworks steadily with good effect and the effluent quality meets the second grade of GB18918-2002“Discharge Standard of Urban Sewage Treatment Plant Pollutant” . Keywords Carrousel oxidation ditch; mixed sewage;commissioning; operation ＊河北省科学技术研究与发展项目 07215617 。 昌邑城西污水处理厂原来的处理工艺为“预处 理氧化塘 芦苇湿地” ,占地面积大 、处理效率低, 难以满足需要。因此新建一座污水处理厂,主体工艺 为Carrousel 氧化沟。 1 污水水质 本污水处理厂建设规模为 6 10 4 m 3 d, 其中生 活污水 210 4 m 3 d ,工业废水 4 104 m 3 d, 工业废水 主要来自印染、屠宰、化工等行业。处理后水质要求 达到GB18918- 2002城镇污水处理厂污染物排放标 准二级标准。进、 出水水质指标见表 1。 表 1 进水水质和排放标准mg L 项目ρ CODρ BOD5ρ SSρ NH3-Nρ TP 进水水质480270400358 排放标准1003030253 2 污水处理工艺 由于废水中有大量工业废水, 进水中 COD、 BOD、 SS 浓度高于一般城市污水, 而且水量水质变化较大, 难降解有机物含量较高, 存在冲击负荷的可能; 进水 中氨氮含量较高 ,选择工艺时 ,必须存在反硝化过程。 因此, 选择 Carrousel 氧化沟处理工艺 ,并在氧化沟前 增加厌氧池和缺氧池 ,工艺流程见图 1。 图 1 废水处理工艺流程 63 环 境 工 程 2009年 4 月第27 卷第2 期 3 主要设备与构筑物设计 1 粗格栅渠 。地下钢筋混凝土直壁平行渠道结 构,2 条 。钢丝绳牵引式粗格栅机 2 台 , 设计流量 3 275 m 3 h ,栅缝20 mm 。 2 提升泵站 。地下钢筋混凝土矩形结构 ,1 座。 设计流量0. 910 m 3 s。 污水提升泵 配带自耦装置的抗 堵塞潜水排污泵 5 台 4 用 1 备, 其中 1 台变频泵 , 流量850 m 3 h,扬程10 m ,功率45 kW 。 3 细格栅渠 。高架钢筋混凝土直壁平行渠道结 构,3条 ,单渠最大流量0. 303 m 3 s。 转鼓式细格栅机, 3 台, 设计流量3 275 m 3 h, 栅缝6 mm 。 无轴螺旋栅渣 输送机和倾斜式无轴螺旋栅渣压榨机各 1 套。 4 曝气沉砂池。 钢筋混凝土结构 , 1 座 分两 格 ,有效容积545 m 3 ,有效池深2. 5 m, 水力停留时间 10 min ,污水曝气量0. 2 m 3 m3 。主要设备有桥式吸砂 机 PLC 控制或人工控制 、穿孔曝气管 孔径5 mm 、 提砂泵 、砂水分离器 处理量 12 ～ 20 L s, 分离率 98 和罗茨鼓风机 。 5 厌氧池 。钢筋混凝土结构 , 2 座, 有效容积 3 212 m 3 ,有效池深4. 5 m, 水力停留时间2. 56 h ,表面 负荷3. 5 m 3 m2 h ,8 台潜水推进器 功率2. 2 kW ,叶 轮直径1 300 mm 。 6 缺氧池 。钢筋混凝土结构 , 2 座, 有效容积 3 892 m 3 ,有效池深4. 5 m, 水力停留时间3. 11 h ,表面 负荷3. 75 m 3 m2h , 8 台潜水搅拌器 功率3. 0 kW, 叶轮直径1 300 mm 。 7 氧化沟 。钢筋混凝土结构 , 2 座, 有效容积 22 693 m 3 , 有 效 池 深 4. 5 m, 单 座 设 计 水 量 30 000 m 3 d, 污 泥 负 荷 0. 08 kg kgd , 污 泥 浓 度 4 000 mg L ,污泥龄17 d ,水力停留时间18. 1 h。 主要设 备有表曝机 叶轮直径 3 750 mm; 动力效率 Ep 2. 0 kg kW h ; 功率 N 132 kW ; 设备台数 8 台 、潜水推进器 功率 N 2. 2 kW ; 叶轮直径 1 300 mm ,4 台 和可调堰门 有效宽度5. 0 m; 调节高 度范围500 mm ; 功率 N 0. 55 kW; 设备套数 4 套 。 8 沉淀池。钢筋混凝土圆形结构 , 辐流式沉淀 池,4 座。单座有效容积4 070 m 3 , 直径36 m , 有效池 深4 m。 主要设备是全桥式周边传动刮泥机 设备参 数 池径 36 m ; 功率 N 0. 75 3 kW; 设备套数 4 套 。 9 污泥脱水机房 。框架结构单层厂房。设计参 数 干污泥总量10 980 kg d,面积尺寸为 21 m 12 m。 主要设备是 4 台带式脱水机 进泥含水率 98,出泥 含水率75～ 80 、 污泥投配泵、加药装置。 4 污泥培养 4. 1 前期接种 该处理系统的有效容积约为38 413 m 3 , 前期接种 投入200 t污泥, 进水流量1 500 m 3 h ,将接种污泥投加 在粗格栅前 ,发挥整个系统的生物处理作用 ,降低氧 化沟的处理负荷 ,提高整个系统的处理能力。 4. 2 中期培养 污泥培养初期, 污水中含有大量合成洗涤剂等起 泡物质 ,时常还有石油废水排入, 在氧化沟水层表面 形成大量白色泡沫和黑色泥条 ,严重阻碍了表曝机的 充氧能力, 使污泥培养工作进展缓慢, 厌 缺氧池、氧 化沟污 泥颜色 呈黑色 。当 进水流 量降 到 800 ～ 900 m 3 h,水中溶解氧保持在2 mg L左右 。此时 ,污泥 尚未大量形成, 产生的污泥絮凝性能不太好 ,处于离 散状态。 污泥培养 3 周时检测发现 ρ BOD5 ∶ ρ TKN ∶ ρ TP 100∶ 10. 6∶ 0. 353, 缺少磷源, 采取了关闭内回 流并在 厌氧池投 加磷酸的措 施, 磷酸投加 量为 1. 17 mg L ,投加2 d后污泥色泽由黑色变为灰色 ,镜检 中发现微生物种类有所增加, 但仍然数量较少、活性 较低 。 污泥培养 1 个月时 , MLSS 由112 mg L增加到 243 mg L ,氧化沟泥体颜色也逐渐由灰色变为浅黄 色,但是一周后进水中硫化物含量达到80 mg L左右, 是正常含量的 80多倍, 氧化沟污泥颜色又变为灰色。 采取降 低 进水 量、投 加 碳源 、加大 磷 酸 投加 量 2. 34 mg L 等措施 ,但10 d后MLSS 为 200～ 300 mg L 仍没有明显增加, 出水 ρ COD200～ 300 mg L , 把 磷酸投放位置从厌氧池进水口改到曝气沉砂池进水 口提高脱硫 、 酸碱中和的效果 ,依据为 S 2-化学性质 不稳定 ,易与水中 M 2离子结合成硫化物, 在酸性充 分曝气条件下, S 2- 、 HS - 、H 之间发生反应 , 并最终 以H2S 和 MS 形式从水中去除。 4. 3 末期驯化 在投加碳源 、 改变磷酸投放位置后 1周 ,MLSS 增 长到650 mg L ,白色泡沫迅速消解,污泥呈浅黄色, 厌 缺氧池的污泥颜色也由黑色转为灰色, 再变为浅黄 色,MLSS 逐渐增长到1 050 mg L, 出水 ρ COD 降到 82 mg L。 随后加大污泥回流比到2. 7, 进水量增加到 下转第 68 页 64 环 境 工 程 2009年 4 月第27 卷第2 期 破损和粘连现象 ,也没有明显的溶液混浊现象 ,说明 菌种并无明显的泄露 。 图 5 固定化菌种重复使用情况 3 结论 通过构建能产高效MBF 的复合菌群并对其进行 固定化,研究发现利用海藻酸钙包埋后的微生物絮凝 菌能在较长时间内保持较高的活性 ,且固定化后的细 胞对染料废水具有较好的脱色效果 。如果对固定化 菌群不断地重新培养复活 ,可达到连续生产微生物絮 凝剂的目的 。 参考文献 [ 1] 魏敏, 陈位锁. 生物技术在印染废水处理中的研究与应用[ J] . 山东化工, 2007, 36 7 14 -17. [ 2] 李旭, 李小明, 杨麒, 等. 微生物絮凝剂产生菌的研究进展[ J] . 生物技术, 2006, 16 2 92 -95. [ 3] 陈一萍. 微生物絮凝剂处理印染废水的研究[ J] . 泉州师范学 院学报 自然科学 , 2007, 25 2 97 -101. 作者通信处 陈一萍 362000 福建泉州师院资源与环境学院 电话 0595 22913072 E -mail chenyiping2005qztc. edu. cn 2008- 04-30 收稿 上接第 64页 1 503 m 3 h ,并逐步加大曝气量, 经过将近10 d左右培 养驯化, MLSS 增长到2 860 mg L, 出水 COD 也降到 75 mg L, 微生物活性良好 , 生物相有所增加 , 随后 MLSS 稳定在4 500～ 5 500 mg L ,出水水质稳定。 5 运行效果与经济指标 该污水处理厂总投资6 152万元 ,占地53 360 m 2 , 于2007 年3 月进入调试运行, 2 个月后正常运行, 并 通过当地环保部门的验收 ,运行费用 0. 32 元 m 3 。处 理后污水的各项指标均达到排放标准要求,各种污染 物的去除效果见表 2。 表 2 废水处理效果mg L 项目ρ COD ρ BOD5 ρ SS ρ NH3-Nρ TP 进水水质455151. 818924 . 51 . 15 出水水质8413. 1238 . 60 . 26 去除率 81 . 591. 487. 864 . 977 . 4 6 结论和建议 1 污水提升泵房前增设隔油池 。由于进水中石 油废水占有较大比例, 所以污水经曝气 、厌氧消化会 在氧化沟水层表面形成大量浮泥, 严重阻碍表曝机充 氧能力; 浮泥长时间不清理在氧化沟廊道中形成泥层 滞留, 造成缺氧环境使底层污泥变质, 而且浮泥阻碍 水体流动, 增加表曝机充氧负荷。污水提升泵房前增 设隔油池, 即可以减少浮泥的产生, 而且隔油经过二 次提炼回收利用 。 2 氧化沟外廊道安装推进器 。在氧化沟外廊道 安装推进器可以消除废水中石油成分产生浮泥的负 面影响。因为推动器可以推动外廊道底部泥层流动, 避免形成死泥; 另外 ,由于叶轮的搅拌作用,水层表面 浮泥会迅速溶于水中 ,在一定程度上起到充氧功能, 降低表曝机工作负荷 。 采用 Carrousel 氧化沟工艺处理昌邑市工业和生 活混合污水 ,工艺合理 、技术可靠 、运行稳定 、 投资费 用和运行费用低 ,达到GB18918- 2002 二级排放标准 的处理要求 。 作者通信处 李国会 066004 河北秦皇岛北大街西段 73 号 中国 环境管理干部学院环境工程系 E -mail congresslisohu. com 2008- 04-28 收稿 68 环 境 工 程 2009年 4 月第27 卷第2 期