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卡魯塞爾2000型氧化溝的工藝設(shè)計及運(yùn)行
摘要:某污水處理廠采用Carrousel2000氧化溝工藝,處理來自城區(qū)的市政生活污水。介紹了主要處理單元的工藝設(shè)計參數(shù)、工藝調(diào)試過程及項目運(yùn)行狀況。針對工程調(diào)試及試運(yùn)行的實際效果,探討了污水處理廠調(diào)試運(yùn)行過程中應(yīng)注意的一些問題。
關(guān)鍵詞:Carrousel2000氧化溝工藝;調(diào)試;試運(yùn)行;工藝流程;設(shè)計參數(shù)
引言
水污染是一個全球性的環(huán)境問題。中國是一個水資源較為短缺的國家,缺水問題目前在我國的多個城市都多有出現(xiàn),在這樣的局面下,水污染問題又加劇了水環(huán)境形勢的惡化。而作為環(huán)保節(jié)能減排的主要手段
2、之一,活性污泥法成為當(dāng)前各城市污水的治理的主要手段之一?;钚晕勰喾ㄟ\(yùn)行管理主要工藝控制指標(biāo)有:污泥沉降比(SV30)、曝氣池混合液濃度(MLSS)、污泥回流量、曝氣池溶解氧量(DO)、食微比(F/M)、剩余污泥排放量等等。而COD和氨氮作為污水處理廠減排的主要指標(biāo)性參數(shù),其達(dá)標(biāo)排放是污水處理運(yùn)行管理中的重中之重。
一、污水廠概況
某污水廠分兩期建成,一期于2009年投產(chǎn)運(yùn)行,設(shè)計規(guī)模為4×104m3/d;二期于2012年投產(chǎn)運(yùn)行,設(shè)計規(guī)模為4×104m3/d。兩期都采用Carrousel2000型氧化溝工藝,氧化溝前設(shè)厭氧池,以達(dá)到脫氮除磷的目的。
二、工藝流程及主要設(shè)計參數(shù)
3、
(一)、工藝流程及說明
污水處理廠的主要工藝流程如圖1所示。從市政管道收集來的生活污水經(jīng)中間提升泵站抽提至污水處理廠粗格柵渠,污水經(jīng)粗格柵去除其中較粗、較大的垃圾和漂浮物,隨后經(jīng)提升泵抽提至細(xì)格柵渠,污水經(jīng)細(xì)格柵濾去較小的懸浮物及軟性垃圾,并在旋流沉砂池攪拌器的作用下,去除較重的砂粒等無機(jī)物質(zhì)。經(jīng)預(yù)處理后的污水先流入氧化溝前端的選擇池,與回流的大量高濃度活性污泥在池內(nèi)混合,細(xì)菌在此經(jīng)選擇后與污水一同流入?yún)捬醭?。在厭氧池推流器的推流攪拌作用下,回流污泥中的殘留硝態(tài)氮在缺氧和10%~30%碳源的條件下完成反硝化反應(yīng),為以后的絕氧區(qū)(前置反硝化區(qū))創(chuàng)造絕氧條件。同時厭氧池中的兼性細(xì)菌則
4、將可溶性BOD轉(zhuǎn)化。厭氧池出水進(jìn)入安裝有攪拌器的絕氧區(qū)(所謂絕氧狀態(tài)就是池內(nèi)混合液既無分子氧,也無硝酸根),在此絕氧環(huán)境下,70%~90%的污水可提供給微生物降解有機(jī)物的足夠碳源,使聚磷菌能充分釋磷并儲備能量。
圖1污水處理工藝流程
(二)、實際進(jìn)出水水質(zhì)及效果分析
污水廠試運(yùn)行期間,投加了從其他污水廠脫水的剩余污泥泥餅作為種泥進(jìn)行曝氣培養(yǎng),為了加快培菌過程,縮短啟動時間,同時采用了投加糞便污水進(jìn)行培養(yǎng).結(jié)果微生物生長效果顯著,活性污泥沉降性能良好,生物鏡檢出現(xiàn)固著型原生動物,出水水質(zhì)穩(wěn)定.至此,培菌結(jié)束開始投入正常運(yùn)行[2].吳忠市污水處理廠實際進(jìn)出水水質(zhì)情況見表1
5、.由表1可看出,原進(jìn)水平均ρ(BOD5)/ρ(COD)=0.43,可生化性較好,但從營養(yǎng)比看,ρ(BOD5)∶ρ(N)∶ρ(P)=25∶10∶1(標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)比ρ(BOD5)∶ρ(N)∶ρ(P)=100∶5∶1),說明碳源不足,有機(jī)物濃度偏低,而氮源較高.這主要是由于進(jìn)水管道為明渠,原污水基本上是生活污水,經(jīng)化糞池后,流入污水廠過程中一部分有機(jī)物發(fā)生沉淀和降解,而且大量農(nóng)田退水流入,使得生活污水濃度降低,同時帶入了農(nóng)肥殘留,造成碳源不足,氮源過高.從出水水質(zhì)情況中可看出,除TP外其余各項排放指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn).這主要是由于除磷是通過剩余污泥的排放實現(xiàn)的,而在此期間基本上未排放過剩余污泥.
(
6、三)、Carrousel2000型氧化溝
設(shè)置2座Carrousel2000型氧化溝,設(shè)計溝內(nèi)混合液污泥濃度為4000mg/L,污泥負(fù)荷為0.083kg-BOD5/(kgMLSS·d),一期氧化溝總?cè)莘e為26100m3、有效水深為4.5m、污泥齡為10.2d;二期氧化溝總?cè)莘e為27250m3、前反硝化區(qū)容積為4540m3、有效水深為4.8m、污泥齡為18.7d。每座氧化溝內(nèi)設(shè)置4臺表曝機(jī),每臺功率為160kW,其中2臺采用變頻調(diào)速,表曝機(jī)的運(yùn)行由設(shè)置在溝內(nèi)的DO儀控制,從而減少了運(yùn)行人員的操作,也使得工藝控制過程更為科學(xué)。從目前的運(yùn)營效果來看,Carrousel2000型氧化溝反硝化效果
7、良好,該污水廠出水TN平均值都低于10mg/L。
三、工藝調(diào)試
污水處理廠的工藝調(diào)試是污水處理工程建設(shè)的重要階段,是檢驗污水處理廠前期設(shè)計、施工、安裝等工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在設(shè)備安裝完工后,污水廠按單機(jī)調(diào)試、聯(lián)動試車和污泥培養(yǎng)及試運(yùn)行3個步驟進(jìn)行調(diào)試。
(一)、單機(jī)調(diào)試
污水處理廠開始對完成安裝的設(shè)備進(jìn)行單機(jī)調(diào)試工作,在安排設(shè)備廠家對設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試運(yùn)行的同時對污水廠操作人員進(jìn)行講解和培訓(xùn)。對各個機(jī)器設(shè)備逐一進(jìn)行手動調(diào)試,檢查其正反轉(zhuǎn)情況、振動、噪音大小以及運(yùn)行狀態(tài)。在確認(rèn)設(shè)備正常后,安排自控工程師在中控室控制中心對設(shè)備進(jìn)行單機(jī)試車,確認(rèn)各設(shè)備的PLC通訊正常,能進(jìn)行遠(yuǎn)
8、程操作控制。通過單機(jī)調(diào)試,既檢驗了設(shè)備質(zhì)量,同時也使操作人員熟悉了設(shè)備,為今后的正常運(yùn)營奠定了基礎(chǔ)。單機(jī)調(diào)試完成后,開始實施聯(lián)動試車。
(二)、調(diào)試前準(zhǔn)備
調(diào)試進(jìn)行之前,污水處理廠的建設(shè)、安裝工作已基本完成,滿足調(diào)試的硬件設(shè)施條件。同時,污水處理廠調(diào)試人員及其他相關(guān)人員均到位,確保調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題能得到及時有效地解決;污水處理廠按現(xiàn)場實際情況擬定了完善的調(diào)試及試運(yùn)行計劃。化驗室及儀器儀表均投入使用;污水管道、構(gòu)筑物內(nèi)外雜物的清理等準(zhǔn)備工作全部完成。
四、遇到的工藝問題
(一)、氧化溝及二沉池表面浮泥問題
進(jìn)入冬季,隨著進(jìn)水濃度越來越高,該污水廠氧化溝及二沉池的
9、池面上均有一層較厚的浮泥。浮泥呈粥狀、粘稠,鏡檢發(fā)現(xiàn)浮泥中含有細(xì)微氣泡,但浮泥中絲狀菌數(shù)量不多,絲狀菌豐度為b級,即不是所有絮體上都有絲狀菌。因此,排除了浮泥為絲狀菌膨脹的可能。由于浮泥不是大塊上浮,且進(jìn)入二沉池的混合液溶解氧濃度在1.0mg/L以上,也排除了二沉池反硝化上浮的可能。該污水廠目前污泥齡在13d左右,且鏡檢發(fā)現(xiàn)微生物狀態(tài)良好,輪蟲數(shù)量適中,污泥絮體較為緊密,污泥顆粒顏色較深,無老化跡象,因此也排除了活性污泥由于曝氣過量導(dǎo)致老化而解體的可能。此外,通過檢測發(fā)現(xiàn)進(jìn)水中表面活性劑含量只有1.04mg/L,而石油類物質(zhì)的含量也只有3mg/L左右,均在正常范圍內(nèi),二者也并不是造成二沉池浮泥
10、的原因。
(二)、出水COD和SS很難穩(wěn)定達(dá)標(biāo)
進(jìn)水COD濃度偏高,污水的C/N值、C/P值很高,生物系統(tǒng)脫氮除磷問題不大,但出水COD值卻無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。目前該污水廠污泥濃度在6000mg/L左右,平均進(jìn)水量在6×104m3/d左右。污水在氧化溝的HRT約為27h,曝氣充足,鏡檢微生物活性良好,工藝控制不存在大問題,因此懷疑是污水中不可生物降解的COD比例較高所致,于是在實驗室進(jìn)行了兩次關(guān)于該污水廠進(jìn)水COD中不可降解成分所占比例的試驗。
將進(jìn)水分別曝氣12、24、36和48h,曝氣后檢測出水COD濃度。結(jié)果表明,該污水廠進(jìn)水經(jīng)過不同時間的曝氣后,出水COD值都沒有達(dá)到50m
11、g/L的排放標(biāo)準(zhǔn)。其中,曝氣24和48h后,其出水COD值反倒比曝氣12和36h的出水COD值要高。通過現(xiàn)場觀察,發(fā)現(xiàn)曝氣12和36h后的混合液經(jīng)沉淀后上清液較清澈,污泥絮體較大,因此出水COD值較低;而曝氣24和48h后的混合液經(jīng)沉淀后有細(xì)微污泥顆粒漂浮在上清液中,造成出水COD值普遍偏高,分析認(rèn)為這可能是由于24h的曝氣時間過長使得污泥解體所致。
結(jié)束語
在生活污水處理廠運(yùn)營管理中,通過一年的實際運(yùn)行數(shù)據(jù),對現(xiàn)場管理中易于掌握和檢測的主要工藝參數(shù)與出水水質(zhì)標(biāo)志性指標(biāo)進(jìn)行分析判斷,為工藝運(yùn)行和出水穩(wěn)定提供了有力的理論和實踐依據(jù)。判斷該廠實際運(yùn)行中為確保水質(zhì)達(dá)標(biāo),SV30應(yīng)處于20~30mL/L的范圍,此時溶解氧DO應(yīng)控制在2~4mg/L,MLSS應(yīng)控制在2000~7000mg/L之間。
參考文獻(xiàn)
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