農(nóng)藥廢水BAF處理工程的調(diào)試過程及關鍵問題

潘興華 李棟,2* 蔡國飛,2 趙選英 王文文 胡濤,2 戴建軍

(1.江蘇南大華興環(huán)保科技股份公司，江蘇 鹽城 224000；2.池州南環(huán)環(huán)保科技有限公司，安徽 池州 247100)

0 引言

農(nóng)藥廢水作為典型的工業(yè)有機廢水，具有濃度高、可生化性差、毒性大等特點，屬于難處理的工業(yè)廢水[1]。常用處理方法有物理法、化學法和生物法。物理法主要有萃取法、吸附法和汽提吹脫法，化學法主要有催化氧化法和微電解法，生物法主要有活性污泥法和生物膜法[2]。目前較多采用“物化+生化”的組合工藝處理農(nóng)藥廢水，保證處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定、抗沖擊負荷能力強，從而實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益。孫國亮等[3]在預處理末端通過“兩級EGSB+A/O+Fenton氧化”的組合工藝深度處理農(nóng)藥廢水，使得出水水質(zhì)各項指標均達到GB 8978—1996《污水綜合排放標準》中的一級標準。本文是以安徽某農(nóng)藥企業(yè)生化出水BAF處理工程的調(diào)試過程為例，闡述了農(nóng)藥廢水應用BAF工藝的調(diào)試過程以及需注意的幾個關鍵問題。

1 BAF工程概況

1.1 工程簡介

安徽某農(nóng)藥企業(yè)主要從事多菌靈等農(nóng)藥的生產(chǎn)，排放廢水量約為1000～1200m3/d，廢水中的主要污染物成分為：鄰苯二胺、甲醇、氰化物、硫氰化物和氯化銨[4]。該企業(yè)現(xiàn)有一套處理能力為1500m3/d的廢水處理工程，該工程主要應用“鐵碳-芬頓+水解酸化-接觸氧化+臭氧-MBR”組合工藝。為提高出水水質(zhì)指標，使其達到 GB 18918—2002規(guī)定的一級B排放標準，故擬對其進行改造，針對廢水中總氮和總磷含量較高的特點，在“水解酸化-接觸氧化”工藝末端增加“BAF-混凝”處理工藝，從而對廢水中的總氮和總磷指標進行有效把控。

1.2 工藝流程

通過對生化尾水的水質(zhì)進行監(jiān)測，結(jié)果表明，總氮值為120mg/L，硝酸鹽氮為100mg/L，總磷值為2mg/L，COD值為100mg/L。在現(xiàn)有廢水處理工程中可通過增加生化體系中A池中的污泥濃度、投加等比例的營養(yǎng)物質(zhì)等措施，提高生化體系的反硝化能力，總氮值有可能下降，但無法滿足污水綜合排放標準中一級B排放標準中總氮和總磷的指標要求。故在保持原有廢水處理工程穩(wěn)定運行狀態(tài)下，使生化出水通過“BAF-混凝”工藝進一步處理。改造后的污水站處理工藝流程如圖1所示。

圖1 污水站處理工藝流程圖

2 工程調(diào)試及試運行

2.1 BAF工程調(diào)試

向BAF反硝化罐體內(nèi)投加市政污水處理廠的新鮮污泥10t，再加入消防水進行培養(yǎng)馴化，每日根據(jù)營養(yǎng)比例投加藥劑進行掛膜。因BAF罐體內(nèi)缺少硝酸鹽，導致反硝化菌在填料上無法生長，15d后將一定比例的生化出水排入BAF罐體中，進一步馴化污泥培養(yǎng)菌種。30d后觀察，罐體內(nèi)不同高度懸掛的生物填料表面都附著一層生物膜，這表明BAF掛膜基本成功。

2.2 混凝沉淀調(diào)試

混凝沉淀池的調(diào)試工作主要包括調(diào)節(jié)混凝劑聚合氯化鋁(PAC)和助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)的投加量，并考察運行效果。通過實驗室試驗和現(xiàn)場調(diào)試，確定如下參數(shù)：PAC投加量為20mg/L以及PAM投加量為10mg/L。

2.3 新增工藝后運行效果

試運行階段調(diào)控好各項工藝參數(shù)，通過提升泵直接抽提生化出水至BAF罐體，控制水量為40～50m3/d，進水pH為6～9，反硝化罐溶解氧控制在0.5mg/L左右，硝化罐溶解氧控制在2～4mg/L，同步在生化系統(tǒng)末端中間水池的引水罐內(nèi)投加甲醇(補充碳源)，控制BAF進水水質(zhì)的C/N比保持在3:1～4:1。從監(jiān)測的水質(zhì)情況分析，BAF工藝經(jīng)過上述各階段的調(diào)試和試運行，取得了良好效果，從2019年10月至2019年12月，每周的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)如表1所示。

從表1可以看出，新增BAF處理工程后，調(diào)試運行2個月以來，對廢水中的總氮、總磷以及COD的去除能力均具有較大的提高，COD的平均去除率是32%，總氮的平均去除率是88%，總磷的平均去除率是86%，總氮和總磷指標都滿足排放標準。進一步通過原有廢水處理工程中的“臭氧+MBR”工藝，排口在線COD濃度可穩(wěn)定在20～30mg/L，氨氮濃度穩(wěn)定至0.1mg/L以下，保證出水水質(zhì)均滿足GB 18918—2002中一級B排放標準。

表1 BAF工程每周進出水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)

3 調(diào)試過程中遇到的問題

在應用BAF工程處理農(nóng)藥廢水調(diào)試過程中存在的問題主要有：白色絮體上浮和填料堵塞問題等。

3.1 白色絮體上浮

白色絮體生長的原因主要在于：BAF工程建設初期混凝沉淀池設置在BAF濾池的前端，甲醇直接投加到中間池中，過量碳源導致非絲狀菌膨脹，從而產(chǎn)生大量白色絮體，短時間內(nèi)絮體會沉淀下降，但由于反硝化的作用，長時間后伴隨著厭氧產(chǎn)氣過程又重新上浮。當BAF中白色絮體上浮時，對其鏡檢分析、產(chǎn)生條件以及抑制方式進行分析研究，并采取相應的措施進行應對，具體措施如下：(1)調(diào)整混凝沉淀池與BAF的位置，確保白色絮體可通過混凝沉淀池有效沉淀，不影響后續(xù)單元；(2)調(diào)整甲醇投加點位，即在生化出水后端的中間池引水罐內(nèi)投加甲醇，確保進水和甲醇的均衡，避免因水體的富營養(yǎng)化導致白色絮體大量繁殖，同時均勻進水水質(zhì)和水量，減少C/N比的波動；(3)增加一套反沖洗廢水收集系統(tǒng)，定期對罐體進行氣-水聯(lián)合反沖洗，確保反沖洗后脫落的泥渣能夠順利排出罐體，保持BAF罐體內(nèi)白色絮體的生成速度與反沖洗的清洗周期達到平衡；(4)加大反硝化罐的內(nèi)回流量，以反硝化罐出水COD的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為判斷依據(jù)，抑制白色絮體在硝化罐內(nèi)生長。

3.2 填料堵塞

BAF罐體內(nèi)填充為聚氨酯材質(zhì)的生物填料，反硝化罐在降解總氮的同時會消耗較多營養(yǎng)物質(zhì)甲醇，導致活性污泥生長速率較快，造成填料堵塞，罐體過水阻力變大就會導致部分位置發(fā)生短流現(xiàn)象，進一步影響填料上下支撐材料的穩(wěn)定性。其控制措施如下：(1)在BAF工程建設時采用材質(zhì)、厚度較佳的支撐材料，同時上下采用無縫鋼管連接支撐，保證工程強度；(2)在BAF罐體內(nèi)增加泄壓管，可減少罐體填料層內(nèi)部的壓力，既可利用部分反沖洗水通過孔壁開孔沖掃填料中間層，又可在泄壓管內(nèi)部出現(xiàn)泥渣堵塞時通過泄壓管底部設置聯(lián)通的排渣管進行排渣工作；(3)優(yōu)化BAF濾池各罐體內(nèi)生物填料的數(shù)量，占填料層有效容積的70%左右即可；(4)在填料層中部增設反沖洗氣管，反硝化和硝化罐體內(nèi)部各增加3層和2層反沖洗氣管，根據(jù)堵塞情況增加反沖洗頻次，確保裝置穩(wěn)定運行。

4 結(jié)語

采用BAF工藝在外加碳源的條件下處理農(nóng)藥廢水，對總氮和總磷都具有較好的處理效果，但需均衡C/N比，確定合理的反沖洗清洗周期，重點抑制白色絮體的生長以及解決填料堵塞的問題，從而保證BAF工程穩(wěn)定運行。