九江大化肥廢水處理運(yùn)行實踐及分析

1、九江大化肥廢水處理運(yùn)行實踐及分析    摘要：九江大化肥廢水處理采用A/O工藝脫氮。COD負(fù)荷率控制在0.230.50kg/(kgMLSS.d)，NH3N負(fù)荷率控制在0.0230.040kg/(kgMLSS.d),COD/TN控制在1016；COD去除率95%左右，NH3N去除率達(dá)85%以上，TN去除率達(dá)80%以上。并對運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：化肥廢水 A/O工藝     Operation Practice and Analysis of the Wastewater Treatment for J

2、iujiang Fertilizer PlantAbstract: The A/O process has been adopted to treat the Wastewater of Jiujiang Fertilizer Plant for nitrogen removal. In case when the specific loads are controlled to 0.230.50 and 0.0230.040 kg/(kg MLSS.d) for COD and NH3-N respectively and the COD/N is controlled to 10-16,

3、the removal ratios of 95%, >85% and >80% have been obtained for COD, NH3-N and TN respectively. Also the problems in the operation of this process are discussed.1設(shè)計簡況九江大化肥廢水處理A/O工藝系統(tǒng)采用同心圓式的硝化反硝化池，內(nèi)徑9.5m，外徑12.7m，反硝化區(qū)有效體積205m3，硝化區(qū)有效體積318m3，設(shè)計進(jìn)水量1200m3/d，設(shè)計出水水質(zhì)見表1。工藝流程如圖1所示，廢水首先進(jìn)入反硝化池，與回流污泥經(jīng)推流式攪拌

4、機(jī)混合均勻，發(fā)生反硝化反應(yīng)(若攪拌機(jī)發(fā)生故障，可將通入反硝化池的空氣管微開)，然后水經(jīng)底部回流窗進(jìn)入硝化池發(fā)生硝化反應(yīng)，硝化后的水在鼓風(fēng)動力作用下一部分通過上部回流窗回流到反硝化池，一部分經(jīng)溢流堰通過重力作用流入脫氣池脫氣，脫氣后的水最后在二沉池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，澄清后的水經(jīng)溢流堰流入暴雨調(diào)節(jié)池，經(jīng)泵提升至長江，污泥一部分回流，一部分進(jìn)行濃縮脫水外運(yùn)。整個A/O工藝采取A、B兩個系列并列運(yùn)行。表1設(shè)計出水水質(zhì)    項目COD/mg/LBOD5/mg/LNH3N/mg/LSS/mg/L出水100301570圖1工藝流程圖1 反硝化池2 硝化池3 固定螺旋曝

5、氣器4 推流式攪拌機(jī)5 溢流堰6 脫氣池7 二沉池2活性污泥培養(yǎng)及馴化從上海金山石化廢水處理廠接種4t經(jīng)脫水后的活性污泥，用水稀釋至300m3,MLSS為380mg/L。在培養(yǎng)期間，按甲醇尿素磷酸=10083的比例投加營養(yǎng)物，控制COD負(fù)荷率在0.340.40kg/(kgMLSS.d)之間(其中1kg甲醇相當(dāng)于1.5kgCOD)。當(dāng)MLSS達(dá)到1 500mg/L時，補(bǔ)充生活污水至500m3，約90d后，污泥顏色逐漸由黑色變成淡紅色，最后變?yōu)榧t棕色，MLSS達(dá)到5 000mg/L以上。培養(yǎng)結(jié)束后轉(zhuǎn)入馴化階段，啟動污泥循環(huán)系統(tǒng)。馴化過程中，COD負(fù)荷率控制在0.2kg/(kgMLSS.d)左右，N

6、H3N負(fù)荷率控制在0.016kg/(kgMLSS.d)左右。3穩(wěn)定運(yùn)行階段當(dāng)污泥經(jīng)30d馴化后，該廢水處理進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段，下面就其穩(wěn)定運(yùn)行階段的COD負(fù)荷率、NH3N負(fù)荷率、COD/TN同COD去除率、NH3N去除率的相互關(guān)系逐一分析，并對溫度控制作一介紹。3.1COD負(fù)荷率同COD去除率之間的關(guān)系(見圖2)由圖2可知，當(dāng)COD負(fù)荷率在0.230.50kg/(kgMLSS.d)之間，COD去除率達(dá)95%以上，在0.150.2kg/(kgMLSS.d)之間，COD去除率在80%以上，低于0.15kg/(kgMLSS.d)，COD去除率在60%80%之間。在COD負(fù)荷率高于0.15kg/(kgM

7、LSS.d)時，COD去除率仍然較高，其原因是由于前置缺氧對COD降解的功能增強(qiáng)，這一點(diǎn)在污泥第一次受到COD負(fù)荷沖擊時表現(xiàn)出來，COD值平均12 808mg/L，超過設(shè)計值11.6倍，但COD去除率仍在73%83%之間，而隨著COD負(fù)荷率提高，COD對硝化菌有抑制作用，硝化反應(yīng)受到影響，出水NH3N偏高。圖2COD負(fù)荷率同COD去除率關(guān)系3.2NH3N負(fù)荷率同NH3N去除率之間的關(guān)系(見圖3)由圖3可知，NH3N負(fù)荷率在0.0230.040kg/(kgMLSS.d)之間，NH3N去除率達(dá)85%以上，TN去除率達(dá)80%以上。NH3N負(fù)荷率超過0.040kg/(kgMLSS.d)時，雖然NH3N

8、去除率在60%以上，但出水NO-3N濃度偏高，TN去除率僅在40%50%左右。并且NO-3N可能在二沉池內(nèi)發(fā)生脫氮反應(yīng)，產(chǎn)生污泥上浮現(xiàn)象，致使出水懸浮物濃度偏高。圖3NH3N負(fù)荷率同NH3N去除率關(guān)系3.3COD/TN與COD去除率關(guān)系(見圖4)化肥工業(yè)廢水中甲醇含量高，甲醇屬于易降解的有機(jī)物，可生化性好，同時前置缺氧也增強(qiáng)了COD的降解功能。由圖4可知，COD/TN在425之間時，COD去除率在80%以上，而在COD/TN<4時，COD去除率低于80%。圖4COD/TN與COD去除率關(guān)系 3.4COD/TN與NH3N去除率關(guān)系(見圖5)由圖5可知，COD/TN在1016左右，NH3N去

9、除率高，COD/TN<10或COD/TN>16去除效果不佳。當(dāng)進(jìn)水NH3N偏高，COD/TN5，出水NH3N偏高，表明由于進(jìn)水基質(zhì)不足，雖然活性污泥內(nèi)一部分微生物死亡自溶，釋放出有機(jī)碳，作為內(nèi)碳源，但反硝化速率降低，而在COD/TN>16時，說明進(jìn)水COD偏高，經(jīng)過缺氧階段降解一部分COD后，進(jìn)入硝化階段，COD仍然偏高，對硝化菌有抑制作用，從而影響硝化反應(yīng)進(jìn)行，結(jié)果出水NH3N偏高。圖5COD/TN與NH3N去除率關(guān)系3.5水溫控制前置缺氧脫氮A/O工藝，控制好硝化速度是關(guān)鍵，而硝化菌種數(shù)和數(shù)量多少是保證硝化速度的前提。硝化菌的生長比較緩慢，泥齡和水溫是重要的控制因素，尤其

10、是水溫的控制顯得極為重要。一般控制水溫在25。 4運(yùn)行分析4.1污泥受COD和NH3N沖擊在穩(wěn)定運(yùn)行階段后一個月，隨著合成氨工段和尿素工段的相繼開車，每天水質(zhì)處于波動不穩(wěn)定狀況，進(jìn)水COD平均在12 808mg/L，超過設(shè)計值11.6倍，最高達(dá)25萬mg/L。由于COD含量偏高，厭氧菌迅速繁殖，好氧菌受到抑制，曝氣池污泥顏色由紅棕色變成黑色，因此受到COD沖擊的曝氣池形同一個厭氧池，處理NH3N能力減弱。在污泥受COD沖擊后不久，由于誤操作，引入尿素工藝?yán)淠?，NH3N高達(dá)3 065mg/L,致使整個曝氣池中COD/TN完全失調(diào)，喪失了處理NH3N的能力。經(jīng)過兩次沖擊后的污泥，污泥中的微生物以

11、厭氧菌占絕對優(yōu)勢菌種，因此轉(zhuǎn)變曝氣池中以硝化菌占優(yōu)勢菌種，使其恢復(fù)原狀，可以考慮兩種途徑：重新馴化；自然恢復(fù)。根據(jù)這兩種方案分別對A、B系列采取相應(yīng)措施：A系列引進(jìn)生活污水，將反硝化池的空氣管打開，抑制厭氧菌生長；B系列按照馴化的要求重新馴化，由于NH3N濃度較高，因此B系列在封閉曝氣過程中，白色泡沫充斥整個池面，每天停止曝氣12h，引進(jìn)生活污水置換出白色泡沫。結(jié)果表明，經(jīng)過30d后，A池污泥首先由黑色變成紅褐色，而B池污泥顏色不穩(wěn)定，依次出現(xiàn)的顏色為黑色淡紅色淡綠色黑色，再經(jīng)過15d后，A池污泥顏色已恢復(fù)紅棕色，而B池污泥顏色仍然是黑色，后將A池污泥倒入B池，B池顏色才逐漸變成紅棕色。綜合兩

12、種方案，利用硝化菌的自然世代更替(一般為1530d)，引進(jìn)生活污水作其營養(yǎng)源，既經(jīng)濟(jì)又方便，不須投入大量人力、財力、物力，節(jié)省不必要的開支。4.2污泥循環(huán)受阻由于大量防腐層脫落，聚集在二沉池泥漿斗里，導(dǎo)致大量污泥堆積在二沉池內(nèi)，同時NO-3N在反硝化作用下發(fā)生脫氮反應(yīng)，污泥上浮，造成大量污泥流失。處理水量及NO-3N能力均減小。當(dāng)污泥循環(huán)泵堵塞時，大量污泥積聚在回流污泥池內(nèi)，污泥發(fā)酵變臭發(fā)黑。由于未及時清理，污泥循環(huán)至曝氣池，污泥顏色變成黑色，處理NH3N能力降低。通過清理二沉池、回流污泥泵，停止進(jìn)工業(yè)廢水，引進(jìn)生活污水，排出發(fā)黑污泥等辦法，污泥顏色不過幾天逐漸恢復(fù)紅棕色，因此污泥循環(huán)暢通是保

13、證處理效果的前提。4.3污泥循環(huán)泵設(shè)計問題污泥循環(huán)泵原設(shè)計采用液下泵，由于采用回流污泥作冷卻水，導(dǎo)致軸承體磨損嚴(yán)重，振動大，后將冷卻水改為生產(chǎn)水，但因泵軸太長，振動亦大，并且容易堵塞，運(yùn)行性能極差，需要經(jīng)常檢修，迫使污泥循環(huán)中斷，只得采用兩臺潛水泵代替回流污泥泵。而潛水泵的電纜線長期浸沒在污泥中，容易腐爛，導(dǎo)致短路燒壞潛水泵，故建議將液下泵改為自吸式離心泵或螺桿泵。5結(jié)束語(1)若要使出水COD、NH3N效果好，控制COD負(fù)荷率在0.230.50kg/(kgMLSS.d)左右，NH3N負(fù)荷率控制在0.0230.040kg/(kgMLSS.d)，COD/TN控制在1016左右。若COD/TN偏低，可以考慮外投加甲醇；若COD/TN偏高，可以考慮投加尿素。(2)調(diào)節(jié)好硝化液內(nèi)回流比。若出水NH3N偏高，通過調(diào)小內(nèi)回流比，使NH3N反應(yīng)充分些；若出水NO-3N偏高，通過調(diào)大內(nèi)回流比，使NO-3N脫氮反應(yīng)更加完全些。(3)控制好DO。硝化區(qū)DO控制在23mg/L，避免內(nèi)硝化液攜帶DO進(jìn)入反硝化區(qū)，使反硝化菌完全利用NO-3N中的氧進(jìn)行呼吸，達(dá)到完全脫氮目的，同時又可節(jié)省電費(fèi)。