煤化工企業(yè)SBR法污水處理工藝

(河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽(yáng) 457004)

SBR活性污泥法，又叫間歇式活性污泥法、序批式活性污泥法，其處理機(jī)理與普通活性污泥法相同，而且它具有耐沖擊負(fù)荷、無(wú)需污泥回流、操作靈活、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中廣受關(guān)注。河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司煤化工裝置污水站采用了SBR污水處理方法，整個(gè)系統(tǒng)主要由物化處理部分、生化處理部分和污泥處理部分組成。設(shè)計(jì)處理量為2 400 m3/d，時(shí)平均流量為100 m3/h。

1 污水來(lái)源

處理的水源主要為生產(chǎn)污水、生活污水、地面沖洗水以及廠區(qū)前五分鐘雨水。生產(chǎn)污水主要包括甲醇污水和煤氣化污水，生活污水主要來(lái)自各崗位生活污水、辦公樓生活污水、再生廢水。處理后達(dá)到污水綜合排放一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排放。

2 污水處理

2.1 SBR生化處理工藝

SBR工藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器組成，每個(gè)反應(yīng)器的操作過(guò)程包括:進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期和閑置期。在一個(gè)運(yùn)行周期中，各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化及運(yùn)行狀態(tài)都可根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功能要求等靈活掌握。其主要特點(diǎn)有:

2.1.1 占地小

由于SBR反應(yīng)器結(jié)合了空間上完全混合和時(shí)間上的完全推流，因而其生化反應(yīng)速度高，從而使為獲得同樣的處理效率的SBR法反應(yīng)池體積明顯小于傳統(tǒng)連續(xù)式生化反應(yīng)池。

2.1.2 出水水質(zhì)好

反應(yīng)器內(nèi)缺氧、好氧并存，反應(yīng)器中底物濃度較大，泥齡短，比增長(zhǎng)速率大，SBR法能夠有效地控制絲狀菌的過(guò)量繁殖，從而使靜止沉淀分離效果好，出水水質(zhì)高。

2.1.3 耐沖擊負(fù)荷能力高

間歇進(jìn)水、排放以及每次進(jìn)水量只占反應(yīng)器的約2/3，其稀釋作用提高了工藝對(duì)進(jìn)水沖擊負(fù)荷的耐受能力，另一方面由于進(jìn)水結(jié)束后，原水與反應(yīng)器隔離，進(jìn)水水質(zhì)水量變化不再影響反應(yīng)器，因此工藝的耐沖擊負(fù)荷能力高。

2.1.4 運(yùn)行管理簡(jiǎn)單

SBR工藝流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，占地省，造價(jià)低，設(shè)備運(yùn)行管理費(fèi)用低。運(yùn)行方式靈活，可生成多種工藝路線。同一反應(yīng)器僅通過(guò)改變運(yùn)行工藝參數(shù)就可以處理不同性質(zhì)的廢水。

2.2 污水處理工藝流程

污水處理流程圖見(jiàn)下頁(yè)圖1。含有氰化物、硫化物、氟化物煤氣化污水及一氧化碳變換污水由生產(chǎn)車間排入獨(dú)立的調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)后由泵均量提升到連續(xù)式的破氰及除氟反應(yīng)器中，通過(guò)物化反應(yīng)使上述有毒物質(zhì)得以削減，反應(yīng)池出水經(jīng)物化沉淀池進(jìn)行固液分離，沉淀池出水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池，沉淀池污泥則排入物化污泥池。

生活污水和地面沖洗污水等通過(guò)重力管道自流進(jìn)入集水井，在集水井前端設(shè)置機(jī)械格柵攔截大的漂浮物以保證后續(xù)泵等設(shè)施的正常運(yùn)行。集水井出水提升到綜合調(diào)節(jié)池與其它污水進(jìn)行混合進(jìn)行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)。

圖1 污水處理流程圖

甲醇精餾污水通過(guò)壓力管排入綜合調(diào)節(jié)池，由于該股污水含有一定油脂，在與其它污水混合前設(shè)置隔油池。綜合調(diào)節(jié)池出水則經(jīng)泵提升后進(jìn)入SBR反應(yīng)器，通過(guò)SBR池內(nèi)微生物降解作用達(dá)到消解有機(jī)物及脫氮目的。

SBR上清液經(jīng)潷水裝置排放入排放池外排。SBR所產(chǎn)生的剩余污泥，在污泥濃縮池內(nèi)進(jìn)一步濃縮后經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水，脫水后的干泥餅用汽車外運(yùn)至煤場(chǎng)。污泥濃縮池上清液及壓濾液返回集水池，進(jìn)入生化系統(tǒng)再處理

2.3 SBR的運(yùn)行周期

SBR生化反應(yīng)池分為三組，單池SBR運(yùn)行周期為16h，其中進(jìn)水期2.5h，反應(yīng)期9.5h，沉淀期1.5 h，排水期2.5 h，各時(shí)段見(jiàn)表1。

表1 反應(yīng)池的運(yùn)行周期中各時(shí)段的控制

由此可計(jì)算，單組SBR設(shè)計(jì)處理水量為800 m3/d，系統(tǒng)運(yùn)行靈活，可以根據(jù)水質(zhì)水量情況及時(shí)調(diào)整曝氣時(shí)間、充水時(shí)間和充水水量，對(duì)較高濃度的沖擊污水可以起到分割負(fù)擔(dān)的作用。

2.4 處理結(jié)果

SBR工藝處理廢水分析數(shù)據(jù)抽樣見(jiàn)表2。

表2 SBR反應(yīng)池的分析數(shù)據(jù)

SBR反應(yīng)池的進(jìn)水中NH3－N、COD含量變化大，波動(dòng)大，但處理效果較好，說(shuō)明SBR法處理生產(chǎn)廢水的效果較好，抗沖擊能力較強(qiáng)。

2.5 SBR系統(tǒng)環(huán)境因素的控制

①溫度:活性污泥中的細(xì)菌屬于中溫性細(xì)菌，水溫應(yīng)控制在20～40℃較為含適。②酸堿度:反應(yīng)池內(nèi)廢水pH值在6～9之間。③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):活性污泥中細(xì)菌所需主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有水、碳、氮、無(wú)機(jī)鹽等。其中水約含80%，C∶N∶P=100∶5∶1為宜。④毒物:主要有酚、氰化物、重金屬離子等。⑤溶解氧:一般溶解氧保持在4 mg/L左右較為合適。

3 結(jié)論

國(guó)內(nèi)外污水處理工藝很多，但能用于甲醇生產(chǎn)廢水的工藝并不多，我們結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行工藝優(yōu)化，最終使SBR活性污泥法處理年產(chǎn)50萬(wàn)t甲醇工程廢水的效果達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并且系統(tǒng)運(yùn)行靈活，可以根據(jù)水質(zhì)水量情況及時(shí)調(diào)整曝氣時(shí)間、充水時(shí)間和充水水量，對(duì)較高濃度的沖擊污水可以起到分割負(fù)擔(dān)的作用;SBR法可以在同一個(gè)生化反應(yīng)池內(nèi)完成有機(jī)物、氮、磷的去除，不需另設(shè)除磷脫氮設(shè)備。因此SBR法污水生化處理是一種有前途的污水處理技術(shù)，能適合我國(guó)許多煤化工甲醇工程廢水的處理。