DMF生產(chǎn)廢水處理調(diào)整建議.doc

化工股份有限公司污水處理工程工藝調(diào)整方案對策工程設(shè)計項目組二六年一月十日1 概況化工股份有限廢水處理工程于03年10月完成該項目的施工圖設(shè)計工作，并于11月底完成施工圖交底工作。工程施工、設(shè)備采購、安裝由化工股份有限自行負責(zé)完成，我院承擔(dān)調(diào)試的指導(dǎo)工作。項目于2004年6月投入調(diào)試。調(diào)試接種污泥采用當(dāng)?shù)嘏Ｗ胁济藜弿S生化污泥，最初階段，由于進水量較小（510噸/小時），進水COD控制在5000毫克/升，由于系統(tǒng)容量大（按設(shè)計水量1500噸/天，總停留時間約7天），系統(tǒng)運行狀況正常，未見異常。隨著水量的逐步提高和調(diào)試進程的延續(xù)，生化池中水溫一度達到4047度左右，泡沫嚴重，污泥性能下降，處理出水質(zhì)量下降，通過對壓縮空氣、進水采取降溫措施，情況有所好轉(zhuǎn)，另一方面氣溫的下降也使降溫的效果比較明顯，系統(tǒng)逐步恢復(fù)正常，盡管進水濃度波動很大（COD：200015000毫克/升），水量逐步提高到20噸/小時左右，泥量仍有大幅度提高，出水COD尚維持在200300之間。為加快調(diào)試進度，甲方采購了300磅的針對降解有機負荷的進口生物制劑投入A/O泥法段，從甲方及供應(yīng)商的介紹來看對泥量的增長有明顯作用，SV達到2530%，出水基本穩(wěn)定的情況下。當(dāng)進水量提高到30噸/小時左右，起初系統(tǒng)尚穩(wěn)定，但由于10月上旬從調(diào)節(jié)池的來水濃度連續(xù)幾天COD達到14000毫克/升，系統(tǒng)開始出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，SV曾達到90%，由于缺少水質(zhì)監(jiān)測資料，只能從甲方電話中了解的情況判斷可能是由于負荷過高、抑制物濃度累積使污泥中毒或曝氣量不足引起了污泥膨脹，通過控制進水水質(zhì)、降低負荷、加強曝氣等多種措施系統(tǒng)逐步得到恢復(fù)，但系統(tǒng)總體效果有所下降。現(xiàn)進水控制在18噸/小時左右，但處理出水水質(zhì)比原先下降不少，在11月份監(jiān)測中，進水平均COD5000毫克/升左右，氨氮在155毫克/升左右，出水COD在1742毫克/升左右，氨氮在485毫克/升左右，從該處理結(jié)果來看，調(diào)試是不成功的，應(yīng)該說存在的問題比較多。 隨著環(huán)保問題的日益嚴峻，對該系統(tǒng)的改造和如何完善并使之滿足設(shè)計要求已經(jīng)相當(dāng)緊迫。通過對該項目深入了解，在我院技術(shù)委員會相關(guān)技術(shù)人員的支持下，編制本方案對策，以期盡早使工程達到預(yù)期效果。2 工藝設(shè)計及運行狀況分析2.1 工藝設(shè)計2.1.1 廢水特點1) 水質(zhì)特點是污染物濃度高，總氮濃度高，尤其是有機氮濃度高，其CODcr/TN在7左右，但氨氮濃度低。主要污染成分有甲醇、一甲胺、二甲胺、DMF等，基本上是溶于水的小分子有機物，SS濃度很低。2) 有機胺廢水的排放呈間斷性。水質(zhì)、水量隨時間而變化，波動范圍較大，且存在事故性排放。2.1.2 設(shè)計指標表1-1 設(shè)計水量、水質(zhì)一覽表廢水量(m3/d)CODcr（mg/L）總氮（mg/L）氨氮（mg/L）PH（mg/L）設(shè)計值范圍設(shè)計值范圍設(shè)計值范圍設(shè)計值范圍150050001200070090050509-119-11表1-2 設(shè)計出水水質(zhì)一覽表污染指標CODcr（mg/L）氨氮（mg/L）PH（mg/L）控制值100506-9備注：其中要求生化出水COD200mg/L2.1.3 工藝流程事故調(diào)節(jié)池廢水均勻泵入綜合調(diào)節(jié)池，其它廢水進入綜合調(diào)節(jié)池，廢水在此均質(zhì)、均量，并鼓入二氧化碳預(yù)中和。調(diào)節(jié)后廢水經(jīng)泵提升加鹽酸調(diào)節(jié)PH后進行隔油處理，除油后廢水進入泥膜兩段多級A/O生化處理系統(tǒng)，活性污泥段由O1/A1/O2/A2/O3各池組成，污泥經(jīng)中間豎流沉淀池進行泥水分離，污泥100回流至泥段O1池，出水進入膜法段，膜法段由A3/O4/A4/O5各池組成，出水經(jīng)平流式終沉池進行泥水分離，污泥部分回流至A3池，其余進入污泥濃縮池。終沉池出水進行Fonten試劑處理，后加入NaOH調(diào)節(jié)PH69，使廢水進行混凝反應(yīng)并進行連續(xù)式流砂過濾，清水達標排放。濃縮污泥進行離心分離，干泥外運，清液經(jīng)集水池收集后泵入生化池O1池。流程圖見圖1-1。事故廢水事故廢水集水池引風(fēng)機CO2泵活性炭吸收塔其它生產(chǎn)廢水排氣筒綜合調(diào)節(jié)池廢氣排放泵 H+ 管道混合器排油隔油池集水井泵回流回流泵O/A/O/A/O泥處理系統(tǒng) 干泥外運中間沉淀池濾 液脫水機回流回流泵A/O/A/O膜處理系統(tǒng)螺桿泵終沉池污泥濃縮池濃縮上清液H+Fe2+氧化池Fonten試劑H2O2污泥OH-連續(xù)沙濾裝置廢水排放圖1-1 污水處理工藝流程圖2.1.4 構(gòu)筑物參數(shù)表1-3 主要構(gòu)筑物工藝參數(shù)處理單元尺 寸（m）容 積（m3）停留時間（h）備 注事故調(diào)節(jié)池201551200綜合調(diào)節(jié)池201551200綜合池O1182929.2活性污泥法A12934.6O2120019.2A22934.6O390714.5中沉池146豎流式qv=1.4m3/m2hA3146423.4生物膜法O4146423.4A4117118.7O55869.4終沉池323平流式qv=0.88m3/m2h氧化池373綜合池為一座整體構(gòu)筑物，活性污泥段由O1/A1/O2/A2/O3各池組成，生物膜法段由A3/O4/A4/O5各池組成，各池位置及流向示意圖見下圖。南西北O(jiān)4A4O5終沉池O4A3O2A2O3中沉池氧化池O2 A1O1東廢水流向 污泥流向圖1-2 綜合池分隔及流向示意圖2.1.5 A/O多級串聯(lián)工藝本工程設(shè)計生化處理工藝流程如圖1-1所示，活性污泥段O1/A1/O2/A2/O3流程如圖1-3，生物膜法段A3/O4/A4/O5流程如圖1-4。中沉池膜法段O3A2O2O1A1進水污泥回流（1.0Q）回流 圖1-3 活性污泥段工藝流程泥法段A3O4A4O5終沉池氧化池 回流（0.5Q）回流 圖1-4 生物膜法段工藝流程A/O生物處理工藝其NH3-N的去除是利用生物的硝化作用，由兩類化能自養(yǎng)細菌參與，亞硝化單細胞菌首先將NH3-N養(yǎng)化成NO-2-N（亞硝酸鹽），再由硝化細菌將NO-2-N（亞硝酸鹽）氧化成NO-3-N（硝酸鹽），從而使NH3-N得到去除。在缺氧池中再通過反硝化細菌作用將NO-3-N轉(zhuǎn)化為N2，從而達到廢水中脫氮的目的。2.2 調(diào)試狀況分析 表2-1為05年11月份測得的運行數(shù)據(jù)。表2-1 部分生化運行監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總表 單位mg/L項目原 水O1O2中 沉 池O4O5出 水CODNH3-NCODCODCODNH3-NCODCODCODNH3-N平均值5000155283127272427464.2193719171742485.6去除率43.3%3.67%11.0%20.0%1.03%9.13%設(shè)計值500050500200備注：在9月份中間沉淀池出水測得的NO3-、NO2-分別為0.06 mg/L、0.02mg/L。從表2-1的數(shù)據(jù)來看現(xiàn)有系統(tǒng)的運行不盡人意，結(jié)合到工程實施至今的情況，對可能存在的問題分析如下：2.2.1 水質(zhì)本工程廢水主要成分有：一甲胺CH3NH2、二甲胺CH2（NH2）2、甲醇CH3OH、DMFN，N-二甲基甲酰胺等，廢水表觀COD濃度高、NH3-N濃度低，但TN濃度高，C/N比低是該廢水的一個顯著特點。在生物脫氮的反硝化過程中，碳/氮（C/N）比是控制脫氮效果的一個重要因素。其比值愈低，反硝化去除的氮就愈少。一般認為，當(dāng)廢水中的BOD/TKN之比在58時可以不考慮外加碳源，而針對本工程廢水水質(zhì)， BOD/TKN1:13:1，對生物硝化反硝化來說，水質(zhì)調(diào)整或相應(yīng)的工藝調(diào)整是必須的。2.2.2 NH3-N抑制一甲胺、二甲胺上氨基在O1池中水解成無機氨氮，使廢水中氨氮值成倍上升，對于含高濃度氨氮的廢水在氨氮濃度大100mg/L時，高濃度氨氮對硝化菌有抑制作用，從而硝化作用受到抑制。根據(jù)現(xiàn)有的監(jiān)測數(shù)據(jù)和各池運行氨氮的波動情況，本系統(tǒng)氨氮濃度大大高于100mg/L，抑制明顯，硝化作用不明顯或基本未發(fā)生，從這個方面講現(xiàn)有系統(tǒng)需要工藝調(diào)整，一方面需改善工藝以提高對高氨氮濃度的適應(yīng)能力，降低高氨氮的抑制作用，另一方面還應(yīng)強化對高濃度氨氮的去除，為生化系統(tǒng)的進行及出水達標創(chuàng)造良好的環(huán)境。2.2.3 溶解氧DO氨氮硝化需氧量很大，曝氣池內(nèi)必須供給足夠的溶解氧，硝化反應(yīng)才能正常進行， 通常當(dāng)曝氣池內(nèi)溶解氧質(zhì)量濃度在2 mg/L以下，溶解氧濃度就成了硝化反應(yīng)的抑制因素。表2-2為11月下旬測得生化池平均DO數(shù)據(jù)。表2-2 生化池部分DO監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總表 單位mg/L 測點項目O1O2O3O4O5平均DO0.62.361.832.444.491.97表觀上在現(xiàn)有水質(zhì)水量的狀態(tài)下，DO能基本滿足硝化的要求，至少對硝化未有明顯抑制，進一步分析可以知道，現(xiàn)有DO值是在硝化作用受到NH3-N抑制的狀態(tài)下測得的，如果將系統(tǒng)內(nèi)的氨氮全部轉(zhuǎn)化為硝基氮，則空氣仍存在很大的缺口，在水質(zhì)調(diào)整或氨氮有效削減工藝未實施前，現(xiàn)有的空氣供應(yīng)遠未能滿足系統(tǒng)對DO的要求，因此有必要對現(xiàn)有的空氣供給設(shè)備進行檢修、維護，使其充分發(fā)揮本身效率，并且在水質(zhì)或工藝為調(diào)整后，應(yīng)視具體情況予以增加，以滿足生物硝化對DO要求。2.2.4 A/O硝化反硝化在 A/O工藝中，好氧池的作用是使有機物碳化和使氮硝化；缺氧池的作用是反硝化脫氮，故兩池的容積大小對總氮的去除率極為重要。A/O的容積比主要與該廢水的曝氣分數(shù)有關(guān)。缺氧池的大小首先應(yīng)滿足NO3-N利用有機碳源作為電子供體，完成脫氮反應(yīng)的需要，與廢水的碳氮比，停留時間、回流比等因素相應(yīng)存在一定的關(guān)系。本設(shè)計中泥法段A1/02、A2/03容積比分別為：6:1、4:1，從A/O組合的角度講應(yīng)該說該比例還是比較符合A/O工藝的要求，但由于本工程廢水的水質(zhì)特點，各單元的容積是否合理是個問題。而膜法段A3/04、A4/05分別1:1、2:1，由于膜法段A池中均設(shè)有曝氣裝置，其運行已非嚴格意義上的A/O系統(tǒng)，但其合理性值得商榷。回流比是AO系統(tǒng)運行中的一個重要控制參數(shù)，應(yīng)包括混合液回流比和污泥回流比?；旌弦夯亓鞯淖饔檬窍蛉毖醭靥峁┫鯌B(tài)氮. 作為反硝化的電子受體；污泥回流的作用主要是保持系統(tǒng)的污泥平衡。前置反硝化 AO工藝要求大部分混合液回流到缺氧池，以確保反硝化的正常進行，因此回流比的大小直接影響系統(tǒng)的脫氮效果。從本工程工藝設(shè)置來看，僅有污泥回流而沒有混合液的回流，而且泥法段污泥100回流至于O1池，該回流系統(tǒng)對保持O1池的污泥平衡、促進O1池生物水解有重要作用，但是從O1池的DO值和氨氮濃度來看，污泥在此性質(zhì)可能發(fā)生變化，在后續(xù)的A1池中未能發(fā)揮作用；另外，膜法段的回流同樣有不如人意的地方，因此，從A/O工藝的原理來看應(yīng)該說本工程A/O工藝的調(diào)整和完善應(yīng)是首先應(yīng)該著手考慮的問題。2.2.5 調(diào)試配套能力首先，調(diào)試過程水質(zhì)監(jiān)測分析環(huán)節(jié)薄弱，不能滿足調(diào)試要求。在廢水處理調(diào)試過程中，水質(zhì)分析工作極為重要，它對廢水處理過程起著指示與指導(dǎo)作用，同事對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析可以反映出廢水處理構(gòu)筑物的運轉(zhuǎn)狀態(tài)以及各種特異變化情況，定時定點的水質(zhì)分析工作是檢驗廢水處理成果和調(diào)整、控制廢水處理運轉(zhuǎn)狀態(tài)必須進行的工作。水質(zhì)監(jiān)測分析能力薄弱是本工程調(diào)試之初就存在的一個問題，對本工程低氨氮、高COD、高TN的廢水水質(zhì)特點，其工藝調(diào)試難度遠大于一般的市政污水，調(diào)試過程中所產(chǎn)生的問題和需要解決的問題的對策均異于城市污水，因此，水質(zhì)分析工作尤為重要。調(diào)試中各種新的問題不斷出現(xiàn)，但數(shù)據(jù)積累十分有限，使工程技術(shù)人員對問題的解決缺少必要的數(shù)據(jù)支持，系統(tǒng)出現(xiàn)反復(fù)惡化，并形成現(xiàn)在的不良循環(huán)。再者，現(xiàn)場操作人員缺少相關(guān)經(jīng)驗?，F(xiàn)場參與調(diào)試運行的操作人員大多數(shù)都是從各個化工車間轉(zhuǎn)崗過來的，對生物處理技術(shù)缺少必要的經(jīng)驗，在設(shè)計人員不能常駐現(xiàn)場指導(dǎo)的情況下，對系統(tǒng)或運行中產(chǎn)生的問題還不能靈活處理也是本工程調(diào)試出現(xiàn)反復(fù)的一個重要原因。另外，污水站與各排污車間的協(xié)調(diào)困難，信息交流不夠。污水處理工程是末端處理，是廢水在廠區(qū)內(nèi)流向的最后一個環(huán)節(jié)。廢水處理處理效果的好壞依托于廠區(qū)內(nèi)各個產(chǎn)污環(huán)節(jié)與污水處理站的有機結(jié)合，這樣污水處理站的相關(guān)人員才能根據(jù)排污情況做出相應(yīng)的措施，以避免或防止污水處理站處理效果的下降或失效。從這個層面上說，本工程做的還不夠到位，部門之間協(xié)調(diào)困難，相關(guān)的問題得不到落實，在一定程度上給調(diào)試工作帶來了難度。3 方案對策根據(jù)本工程的調(diào)試狀況和所暴露的問題，工藝調(diào)整對策擬分三步進行實施，一是加強清潔生產(chǎn)，控制進入污水站污染物特別是TN濃度，從源頭上為處理達標創(chuàng)造有利條件；二是提高調(diào)試管理和水質(zhì)監(jiān)測分析水平，加強內(nèi)部協(xié)調(diào)機制，使出現(xiàn)的問題能得到及時處理；三是對現(xiàn)有工藝進行有效的調(diào)整，使之能滿足設(shè)計的進出水要求。具體如下：3.1 清潔生產(chǎn)末端治理把環(huán)境責(zé)任只放在環(huán)保管理人員身上，僅僅把注意力集中在對生產(chǎn)過程中已經(jīng)產(chǎn)生的污染物的處理上。具體對企業(yè)來說只有環(huán)保部門來處理這一問題，所以總是處于一種被動的、消極的地位。污染控制與生產(chǎn)過程控制沒有密切結(jié)合起來，資源和能源不能在生產(chǎn)過程中得到充分利用，任一生產(chǎn)過程中排出的污染物實際上都是物料，污染物產(chǎn)生后再進行處理，處理設(shè)施基建投資大，運行費用高，因此改進生產(chǎn)工藝及控制，提高產(chǎn)品的收率，可以大大削減污染物的產(chǎn)生，不但增加了經(jīng)濟效益，與此同時也減輕了末端治理的負擔(dān)。建議公司方不斷采取改進設(shè)計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕末端治理的負擔(dān)和難度。 3.2 人員配置建議3.2.1 建立強力調(diào)試小組根據(jù)現(xiàn)有調(diào)試經(jīng)驗和日常運行狀況分析，各相關(guān)部門之間必須建立有效的協(xié)調(diào)和協(xié)作機制，以對各生產(chǎn)車間的正常生產(chǎn)和污水處理站的正常運作起到協(xié)調(diào)作用，保證各單元之間信息交流通暢，使一些突發(fā)狀況或事故性情況能得到有效的預(yù)防或降低其相互影響，因此有必要組建一個強有力的調(diào)試領(lǐng)導(dǎo)小組，以在各部門之間充分協(xié)調(diào)，有序安排各項工作，在大環(huán)境下保證調(diào)試工作順利開展。調(diào)試領(lǐng)導(dǎo)小組的可以由公司領(lǐng)導(dǎo)任組長，相關(guān)車間主任、污水站行政負責(zé)和技術(shù)負責(zé)以及設(shè)計方現(xiàn)場調(diào)試指導(dǎo)人員任組員。3.2.2 健全污水站管理人員組成公司雖然是化工領(lǐng)域的佼佼者，在化工和機械方面人才眾多，但在污水生物治理上面，人才缺少。對本工程行政領(lǐng)導(dǎo)可由其他部門的領(lǐng)導(dǎo)兼任，其主要作用是對廢水處理站進行全面管理，并協(xié)調(diào)與其他部門之間的關(guān)系，但是專業(yè)工程技術(shù)人員必須配備，而且該工程技術(shù)負責(zé)必須具有幾年以上的污水處理工作經(jīng)驗。一方面可以對操作工提供技術(shù)指導(dǎo)，另一方面可以針對廢水處理狀況提出解決方案，以保證日常正常運行。3.2.3 建立專業(yè)的運行隊伍在污水處理站的日常管理工作中，工人和管理人員的素質(zhì)直接決定了污水處理站的運行效果。為了運行好各種設(shè)施設(shè)備。管理好各種運營工作，保障設(shè)備正常地發(fā)揮作用，除了要制定一系列規(guī)章制度外，操作員工必須進行相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，提高相應(yīng)的操作技能及理論水平，做到“四懂四會”，即懂污水處理基本知識，懂站內(nèi)構(gòu)筑物的作用和管理方法，懂技術(shù)經(jīng)濟指標含義與計算方法、化驗指標含義及其應(yīng)用。會合理操作設(shè)備，會合理調(diào)度空氣，會正確回流與排泥，會排除操作中的故障。并取得相應(yīng)的上崗資格證，3.3 化驗?zāi)芰ㄔO(shè)工廠環(huán)保監(jiān)測工作是生產(chǎn)和科研的一個重要環(huán)節(jié)，為保證工作的順利進行，一方面要求建立健全的化驗室，配備本工程各化驗指標所需要的試驗設(shè)施和試劑，各化驗設(shè)施和試劑可按水和廢水監(jiān)測分析方法進行配置；另一方面還應(yīng)配備具有化驗上崗證的化驗人員，以科學(xué)的方法進行化驗，做好日常各項化驗任務(wù)。分析任務(wù)如下：常規(guī)監(jiān)測分析項目：CODcr、pH、DO、TN、NH3-N、SV30、溫度、鏡檢，非常規(guī)分析項目：NO3-N、NO2-N、SS、TP、BOD5、MLSS。常規(guī)項目每日至少檢測1次，其中DO、CODcr、PH、溫度與SV30每日至少檢測2次，非常規(guī)項目NO3-N、NO2-N、SS、TP、MLSS、BOD5每周檢測1次（調(diào)試階段可視分析能力適當(dāng)加強）。3.4 工藝調(diào)整方案根據(jù)對工程現(xiàn)有問題的分析，工藝調(diào)整擬分以下幾步分步實施，實施步驟可視上步效果以決定實施與否。3.4.1 對現(xiàn)有工藝的完善1）供氣量調(diào)整增加現(xiàn)有同型號離心鼓風(fēng)機一臺，型號為D60-68.6-110，風(fēng)量Q=60m3/min，風(fēng)