試論改善生化結(jié)構(gòu)提高污水處理效率

欒德海

【摘要】隨著國(guó)家對(duì)水資源保護(hù)越來(lái)越重視，環(huán)保形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，污水處理將各生產(chǎn)污水處理達(dá)標(biāo)是化工企業(yè)所必須的，特別是對(duì)于所排放污水中的化學(xué)需氧量及對(duì)化學(xué)需氧量的影響，如何改進(jìn)并提高所排放污水的處理能力是污水處理亟待解決的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)煉化企業(yè)污水處理場(chǎng)的生化系統(tǒng)實(shí)施菌種優(yōu)化、工藝改造等措施，提高生化系統(tǒng)應(yīng)對(duì)高負(fù)荷污水沖擊，提高污水處理效率，實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)環(huán)境? 生化系統(tǒng)? 污泥? A/O? COD

隨著國(guó)家對(duì)水資源保護(hù)越來(lái)越重視，環(huán)保形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，污水處理將各生產(chǎn)污水處理達(dá)標(biāo)是化工企業(yè)所必須的，特別是對(duì)于所排放污水中的化學(xué)需氧量及對(duì)化學(xué)需氧量的影響，如何改進(jìn)并提高所排放污水的處理能力是污水處理亟待解決的問(wèn)題?，F(xiàn)在有的企業(yè)采取的是生化處理污水中的化學(xué)需氧量，污水生化處理池原設(shè)計(jì)處理污水進(jìn)水COD濃度在1500mg/L以下，但實(shí)際進(jìn)口污水COD濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于設(shè)計(jì)能力，所排放污水COD濃度幾倍于設(shè)計(jì)能力，根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)技術(shù)改造：增加均質(zhì)調(diào)節(jié)池收納量;提高污泥活性;調(diào)節(jié)生化池內(nèi)溫度;調(diào)節(jié)生化池內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中氮磷投加量，在所排放污水COD濃度相當(dāng)高的情況下使出水COD濃度控制在所排放指標(biāo)內(nèi)。在應(yīng)對(duì)高負(fù)荷污水沖擊上，僅靠預(yù)處理調(diào)節(jié)是不夠的，必須改善生化污泥結(jié)構(gòu)，提高污泥的耐沖擊能力。

一、優(yōu)化污泥菌種，提高對(duì)高含硫污水的處理能力

特別是針對(duì)氯乙酸產(chǎn)品增加的生化處理污水的配套設(shè)施，此配套設(shè)施主要處理氯乙酸廢水和冰醋酸廢水，污水處理能力已可達(dá)日處理 450m3，該配套設(shè)施采用活性污泥法進(jìn)行生化處理，活性污泥法是利用微生物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中形成表面積較大的菌膠團(tuán)，大量絮凝和吸附廢水中懸浮的溶解性污染物，并使這些物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)后，經(jīng)代謝作用合成為微生物細(xì)胞組成物質(zhì)，這些物質(zhì)能完全氧化為CO2和水等。這些具有活性的微生物絮凝泥粒狀的微生物群體構(gòu)成了活性污泥。即活性污泥法就是以活性污泥為主體的廢水處理法。廢水中主要是極少量氯乙酸污水COD（化學(xué)需氧量）超標(biāo)需進(jìn)一步生化處理。雖然增加了此配套設(shè)施，但是原設(shè)計(jì)污水處理生化裝置能力進(jìn)水COD低于1500mg/L，經(jīng)過(guò)生化處理后出水COD低于150mg/L為達(dá)標(biāo)排放，此指標(biāo)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足環(huán)保需求，此外，生產(chǎn)過(guò)程控制中時(shí)有超標(biāo)問(wèn)題，均質(zhì)調(diào)節(jié)池進(jìn)口濃度甚至幾倍于指標(biāo)，加上國(guó)家對(duì)企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)一再修訂，因此，裝置、操作方法的持續(xù)改進(jìn)才能不斷滿足生產(chǎn)的需要?；钚晕勰嗑哂薪到鈴U水中的有機(jī)污染物、除磷脫氮的能力，而過(guò)量的硫化物會(huì)對(duì)微生物活性產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制。為了增強(qiáng)活性污泥對(duì)高含硫污水適應(yīng)能力，可在生化系統(tǒng)內(nèi)投加廢水處理劑和硫化物氣味消除劑，廢水處理劑是經(jīng)特定篩選和馴化的微生物孢子與營(yíng)養(yǎng)劑的混合物，具備多種有機(jī)物降解能力;消除劑是由特定的菌株配置而成，可以利用氧氣、硝酸鹽或其他替代電子來(lái)氧化硫化物、硫醇以及揮發(fā)性脂肪酸，并利用其中的菌株所產(chǎn)生的酶，建立起適合的生物菌群從而優(yōu)化污泥菌種，增強(qiáng)了污泥對(duì)抗高硫、高COD的能力。二、改進(jìn)A/O工藝

生化AO工藝是傳統(tǒng)脫氮除磷工藝，其中A段（厭氧段）因無(wú)攪拌裝置，污水存在偏流短路問(wèn)題，填料生物膜與污水的接觸混合不理想，污水的實(shí)際停留時(shí)間僅為設(shè)計(jì)停留時(shí)間的10%～20%。由于厭氧段供風(fēng)量的限制，導(dǎo)致活性污泥沉積在A段，發(fā)生腐化，產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)，影響好氧段的運(yùn)行。在缺氧條件下，在填料上直接培養(yǎng)生物膜較為困難通常需要對(duì)缺氧池進(jìn)行不定期的曝氣。生化池O段（好氧段）的主要作用是完成碳化和硝化反應(yīng)，生產(chǎn)中生化池各部位的DO值分布不均，溫度難以控制對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生制約。

二、針對(duì)A/O工藝存在的不足，污水場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行部分改進(jìn)

（1）將原有的接觸氧化水解模式改造為泥膜混合水解模式，將原有填料部分拆除，增設(shè)水下推進(jìn)器和出水分布器，通過(guò)增加微生物數(shù)量和改善水力學(xué)環(huán)境，來(lái)強(qiáng)化缺氧池處理效果和抗沖擊能力，保持A段出水均勻，有效利用A池容積。

（2）0段采用“懸浮填料+活性污泥法（AGAR工藝）”，通過(guò)在生化池中投放比重接近于水的塑料填料作為微生物的載體，該填料具有有效表面積大、適合微生物吸附生長(zhǎng)等特點(diǎn)。當(dāng)曝氣充氧時(shí)，空氣泡的上升浮力推動(dòng)填料和周?chē)乃w流動(dòng)起來(lái)，當(dāng)氣流穿過(guò)水流和填料的空隙時(shí)又被填料阻滯，并被分割成小氣泡，增加了生物膜與氧氣的接觸和傳氧效率。當(dāng)污水成分發(fā)生變化或污水毒性增加時(shí)，生物膜的耐受力很強(qiáng)，從而提高抗沖擊性和氨氮的去除效果。

三、引進(jìn)新的生物有機(jī)磷，調(diào)整污泥營(yíng)養(yǎng)比例

生化系統(tǒng)長(zhǎng)期使用磷酸氫二鈉后，使得污泥對(duì)磷鹽的吸收性變差，微生物活性下降。為了提高污泥對(duì)磷鹽的吸收，污水處理場(chǎng)選擇投加新的生物活性磷，生物活性磷是攜帶能量的磷酸鹽（ATP&ADP）、核酸、數(shù)種關(guān)鍵輔酶和磷脂的復(fù)合物。小分子有機(jī)酸作為養(yǎng)分的高效運(yùn)輸載體極大提高了微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收效率，促進(jìn)了微生物生長(zhǎng)作用，同時(shí)它也能提高微生物對(duì)疾病和惡劣環(huán)境的抵抗能力，屏蔽重金屬毒性和克服微生物毒理抑制性的作用。這種新型有機(jī)磷投加生化的濃度平均水平為4.14mg/L，微生物鏡檢情況良好，污泥體現(xiàn)出更高的活性和處理功效

四、效能分析

對(duì)于所排放污水中的化學(xué)需氧量及對(duì)化學(xué)需氧量的影響，如何改進(jìn)并提高所排放污水的處理能力是污水處理亟待解決的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)煉化企業(yè)污水處理場(chǎng)的生化系統(tǒng)實(shí)施菌種優(yōu)化、工藝改造等措施，提高生化系統(tǒng)應(yīng)對(duì)高負(fù)荷污水沖擊，提高污水處理效率，實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放目標(biāo)。以處理量500m3/h生化系統(tǒng)進(jìn)行改造核算，菌種優(yōu)化投資約2萬(wàn)元主要是購(gòu)買(mǎi)菌種藥劑費(fèi)用，生化池改造主要是設(shè)備投資費(fèi)用約300萬(wàn)元。通過(guò)改造，污水場(chǎng)生化系統(tǒng)的污泥結(jié)構(gòu)有了很大的改善，抗沖擊能力得到增強(qiáng)，2018年污水處理合格率達(dá)到98%以上，出水COD小于60mg/L，后續(xù)污水回用增加產(chǎn)水3萬(wàn)余噸，年可節(jié)省新鮮水費(fèi)用15萬(wàn)元。