某化工廠污水處理運行管理實踐

文_張士敏 福建福海創(chuàng)石油化工有限公司

某化工廠設(shè)有一套250m3/h含鹽污水處理系統(tǒng)，目前處理污水量100m3/h，生化系統(tǒng)長期處于低負(fù)荷運行。通過技術(shù)改造調(diào)整優(yōu)化運行參數(shù)后，降低運行能耗，基本滿足裝置開停工或裝置工況異常產(chǎn)生大量高濃度物質(zhì)廢水處理需求，使處理后出水達到《GB31571-2015 石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放水標(biāo)準(zhǔn)。

1 污水處理工藝流程及原理

廠區(qū)污水進入污水調(diào)節(jié)儲罐，通過調(diào)節(jié)罐內(nèi)的罐中罐進行初步除油及懸浮物沉降去除，調(diào)節(jié)罐內(nèi)均質(zhì)后污水再提升至一級渦凹?xì)飧『投壖訅喝軞鈿飧∵M行預(yù)處理。

預(yù)處理后污水進入A/O生化處理加BAF曝氣生物濾池生化處理流程，此流程既考慮脫碳處理，又考慮脫氮處理，其前置反硝化工藝可以充分利用進水中的有機物滿足反硝化所需的碳源，避免碳源浪費，產(chǎn)生堿度可中和O段硝化反應(yīng)的部分酸度。

缺氧段和好氧段串聯(lián)在一起的A/O工藝，在缺氧段中異養(yǎng)菌將污水中大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物，這些產(chǎn)物進入好氧池處理時，可提高污水的可生化性及氧的效率。在O段，過控制溶解氧、pH值、污泥齡，形成硝酸菌優(yōu)勢，將NH3-N主要硝化至NO3-，實現(xiàn)硝化反應(yīng)，產(chǎn)生的部分酸度由A段產(chǎn)生的堿度和進水堿度彌補，不足部分則由加藥系統(tǒng)投加碳酸鹽類，以保證系統(tǒng)合適的殘余堿度和pH值。O段混合液部分回流至A池 ，A池中處于缺氧狀態(tài)的微生物利用來水碳源進行反硝化脫氮。

O池出水進入二沉池，在二沉池進行固液分離；二沉池底部污泥回流至A池，出水提升至曝氣生物濾池，進一步去除COD、NH3-N、SS，保證出水達到《GB31571-2015 石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放水標(biāo)準(zhǔn)。

污水處理工藝流程圖如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程框圖

2021年污水處理系統(tǒng)進出水指標(biāo)情況見表1。

表1 2021年污水處理系統(tǒng)進出水指標(biāo)

2 污水處理預(yù)處理單元運行管理

上游裝置來水懸浮物成分復(fù)雜，經(jīng)常造成調(diào)節(jié)罐排泥管堵塞，在內(nèi)罐貼壁淤積升高的沉淀物，經(jīng)虹吸進入外罐后，提升進入氣浮單元，在氣浮槽底部淤積。氣浮運行后期出水經(jīng)常攜帶底部積泥，造成溶氣罐填料積泥污堵，氣浮出水水質(zhì)逐漸變差，影響生化處理單元運行。

首先，通過加強設(shè)備日常維護、優(yōu)化運行操作進行解決處理上述問題。一是定期對氣浮槽進行排空清洗，清洗并更換溶氣罐內(nèi)損壞的填料。二是優(yōu)化操作，減少懸浮物進入氣浮單元。一方面增加排泥頻率，通過快開開關(guān)排泥閥（嚴(yán)重時加氣攪拌），擾動貼壁沉淀物，進入底部錐形污泥區(qū)，后排至污泥收集池內(nèi)；另一方面兩個調(diào)節(jié)罐間斷運行，保持一個進水，另一個停止進水進行污水處理，合理控制調(diào)節(jié)罐內(nèi)處理液位，減少因虹吸力過大，攜帶內(nèi)罐沉淀物進入外罐。其次，注意調(diào)節(jié)氣浮出水溢流堰高度，減少掛渣擾動使浮渣沉淀，隨氣浮出水進入生化處理單元。

3 污水生化處理單元運行管理

曝氣池是活性污泥主要活動場所，其運行中的異常情況（進水中含有高濃度物質(zhì)、污泥負(fù)荷突變、溶解氧異常等)都會影響到污泥中微生物的活性，因此必須根據(jù)實際運行工況，提前預(yù)判，及時進行運行參數(shù)調(diào)整。

3.1 污泥指數(shù)SVI

SVI值能較好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能，污泥指數(shù)過低，說明泥粒細(xì)小、緊密，無機物多，缺乏活性和吸附能力；指數(shù)過高，說明污泥將要膨脹，或已膨脹，污泥不易沉淀。同時SVI值與污泥負(fù)荷也有關(guān)，污泥負(fù)荷過高或過低，活性污泥的代謝性能都會變差，SVI值也會變很高，存在出現(xiàn)污泥膨脹的可能。良好的活性污泥SVI常在80～150之間，系統(tǒng)運行以來SVI一直控制在75～120之間。

3.2 A/O池MLVSS/MLSS

曝氣池內(nèi)MLVSS運行值控制在2000～3000mg/L，MLVSS/MLSS比值在0.4～0.55之間。在有沖擊負(fù)荷或有毒物質(zhì)進入時,維持較高的MLSS運行，以提高活性污泥系統(tǒng)對負(fù)荷沖擊的適應(yīng)性，及系統(tǒng)穩(wěn)定性。在低負(fù)荷工況下，維持較低的MLSS，以營造有利于微生物的生長環(huán)境，減少攪拌強度和曝氣量,降低運行電耗。

3.3 溶解氧DO

溶解氧濃度的高低直接影響著有機物的去除效率和活性污泥的生長，其鼓風(fēng)機能耗在污水處理廠電費中所占的比例最大，是污水站節(jié)能降耗運行的關(guān)鍵點。在系統(tǒng)運行負(fù)荷較低，控制曝氣池出水DO值在2～3mg/l左右，減少曝氣量，降低了攪拌強度，使傳質(zhì)速率變小，污泥絮體不能在池中與污水充分混勻，減緩污泥生長，防止因過度曝氣，污泥過氧化而分解，變成細(xì)小絮體流失，造成活性污泥總量不足，降低處理效果。在有沖擊負(fù)荷或有毒物質(zhì)進入時, 控制曝氣池出水DO值在4～6mg/l左右，增強攪拌強度，使傳質(zhì)速率變大，污泥絮體在池中與污水充分混勻，增強生化污泥活性及對高濃度物質(zhì)沖擊的適應(yīng)性，提高去除率。

3.4 污泥齡（ts）

ts過長，活性污泥沉降性能變好，有利于硝化菌群生長,但微生物分解活力下降；ts 過短，微生物生長處于對數(shù)生長期或穩(wěn)定期，分解污染物能力強，但不利于硝化菌群生長且沉降性能不足。為使活性污泥系統(tǒng)具有良好的硝化效果和較強的抗沖擊負(fù)荷能力，通過剩余污泥排放，控制較長的ts，使生化系統(tǒng)有效穩(wěn)定運行。

4 技改措施

新配一路管線聯(lián)通氣浮出水總管至氣浮槽排渣總管，使氣浮出水部分回流提升至調(diào)節(jié)罐，以降低調(diào)節(jié)罐內(nèi)COD濃度，并通過氣浮預(yù)處理進一步去除污水中的COD。

新配一路管線使并聯(lián)運行的兩組A/O池，可以調(diào)整為串聯(lián)運行。在裝置開停工或裝置工況異常產(chǎn)生大量高濃度物質(zhì)廢水時，調(diào)整為串聯(lián)運行，前一組控制溶解氧濃度4～6mg/L運行，加強攪拌強度；后一組控制溶解氧濃度2～4mg/L運行，合理控制攪拌強度，同時注意內(nèi)回流和污泥回流調(diào)整。此項改造基本滿足大量高濃度物質(zhì)廢水沖擊負(fù)荷的處理，其產(chǎn)生較高的SS通過BAF曝氣池進一步去除。

新配一路管線使監(jiān)控池出水回流至事故池。在生化系統(tǒng)受到?jīng)_擊、生化系統(tǒng)調(diào)整恢復(fù)期間，不合格出水回流至事故池儲存，防止不達標(biāo)污水外排。

5 運行效果和綜合評價

運行7a多來，通過一系列技改措施和運行調(diào)整，污水低負(fù)荷運行狀態(tài)穩(wěn)定，且生化系統(tǒng)經(jīng)受住了四次裝置開停工和兩次裝置工況異常沖擊，出水滿足《GB31571-2015 石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放水標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)運行工況,調(diào)節(jié)進水量,控制F/M,調(diào)整溶解氧DO值。針對較高的進水水質(zhì),若調(diào)節(jié)罐出水指標(biāo)較高,適當(dāng)減少曝氣池進水量,控制進入曝氣池的COD總量,提高溶解氧,增強攪拌強度, 營造有利于微生物的生長環(huán)境。

通過一系列技改措施的實施，調(diào)整優(yōu)化運行參數(shù)的總結(jié)，在保證運行效果前提下，摸索出了部分節(jié)能降耗運行模式。

6 結(jié)語

為滿足日益嚴(yán)格的排放水環(huán)保指標(biāo)，應(yīng)考慮對污水站進行提標(biāo)改造，如在A池投加填料、對二沉池出水進行臭氧氧化、在BAF曝氣池后增加濾池，進一步去除污水中的NH3-N、COD、SS等污染物，使出水達到排放水標(biāo)準(zhǔn)。同時,需嚴(yán)格對進水水質(zhì)進行監(jiān)控，加強設(shè)備系統(tǒng)的檢修維護管理，靈活調(diào)控工藝參數(shù)，確保污水站穩(wěn)定運行，挖掘其節(jié)能降耗運行潛能。