高含盐废水处理工程案例
来源：原创
编辑：富生源
时间：2016-06-23 11:09
点击:次
随着三峡库区经济快速发展，榨菜作为库区的特色支柱产业，其生产规模日益扩大，在其加工过程中产生的高盐高浓度高氮磷废水越来越多，严重威胁库区水环境安全。目前，榨菜废水生产性调试面临着耐盐微生物驯化程度有限、厌氧工艺难启动易酸化、耐盐菌对盐度变化敏感、生物降解速率受盐度影响明显等问题，一直是制约该类废水处理的瓶颈。
榨菜废水实际日排水量和温度的变化增大了生产性调试运行的难度。以设计规模400m3/d的重庆某榨菜公司废水处理工程为例，其进水COD为3000~4000mg/L、盐度为1.5%(以NaCl计)、氨氮为80~100mg/L、总磷为20~25mg/L。
采用两相厌氧-生物接触氧化工艺进行处理，通过驯化培养耐盐菌、总结两相厌氧处理效率受温度影响的规律、灵活调节接触氧化池进水以控制进水COD容积负荷等措施稳定系统运行，出水水质可以达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级标准。
随着加工季节的不同，重庆某榨菜公司日排高盐高浓度榨菜废水50~300m3，其原水盐度为8%~11%(以NaCl计)、COD为20~30g/L、pH值为5~6.5，处理出水要求达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。
经过技术经济比较，结合其它已验收工程的实际经验，该项目采用两相厌氧-生物接触氧化-化学除磷组合工艺，通过驯化培养耐盐菌、总结两相厌氧处理效率受温度影响的规律、灵活调节接触氧化池进水与水量等措施，经过11个月的生产性调试运行，该系统运行稳定、处理出水达标。
鉴于前期项目已对高盐榨菜废水两相厌氧等工艺参数进行了研究，故本文主要侧重于分析一级生物接触氧化池进水COD容积负荷的影响因素与现场调控措施，供同类工程调试参考。
1 工程概况
经调节池调节水质水量后，设计规模为400m3/d，盐度为1.5%，COD为3000~4000mg/L，氨氮为80~100mg/L，总磷为20~25mg/L，pH值为5~6。
(1)调节池。1座，尺寸7.9m×7.0m×4.5m，有效水深4.0m。暂存于浓水池和稀水池的生产废水泵入调节池进行水质水量调节，以控制系统进水COD、盐度和pH值等。调节池出水COD为3000~4000mg/L，总磷为20~25mg/L，盐度为1.5%左右，pH值为5~6。
(2)絮凝沉淀池。1座，尺寸11.3m×2.5m×5.0m，表面负荷为0.8m3/(m2-h)。投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺去除进水中约80%总磷和约5%COD，同时除去废水中部分悬浮杂质。
(3)两相厌氧单元。由水解酸化池(简称水解池)与厌氧接触池(简称厌氧池)组成。
①水解池。1座，尺寸11.3m×3.5m×6.5，有效水深5.5m，进水容积负荷5.9kgCOD/(m3-d)，HRT为13.2h。池内装有软性填料，附着微生物浓度高，可将废水中大分子有机物变为小分子物质，改善废水中有机物构成，提高废水可生化性。
②厌氧池。1座，尺寸11.3m×11.3m×8.0m，有效水深7.5m，容积去除负荷1.0kgCOD/(m3-d)，HRT为2.4d。池上方设置四个相同的脉冲式布水器，以脉冲布水方式实现颗粒污泥与废水中污染物的充分接触。池内装有弹性填料以增加微生物量、提高污染物去除效率。COD去除率约70%，总磷和氨氮浓度升高。
(4)生物接触氧化单元。由两级接触氧化池与中间沉淀池组成耐盐活性污泥回流系统。一级接触氧化池与二级串联，尺寸分别为11.3m×7.0m×5.0m、11.3m×6.0m×5.0m，设计容积去除负荷分别为0.7kgCOD/(m3-d)、0.4kgCOD/(m3-d)，HRT分别为21.6h、18h，主要用于去除COD和氨氮。池内均设有填充比40%的软性填料，有效增加系统生物量和硝化菌。池底布设穿孔曝气管，控制溶解氧浓度2~4mg/L。
(5)除磷沉淀池。1座，尺寸11.3m×2.5m×5.0m，进水端设有自动搅拌桨，除磷药剂为聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)，总磷和COD去除率分别为60%~75%和10%。
(6)污泥系统。由1座集泥池(5.0m×3.5m×4.3m)、1座储泥池(5.0m×3.2m×4.3m)、2座浓缩池(3.5m×3.2m×3.0m)、1座干化场(8.8m×5.3m×1.5m)组成。
2 工程调试分析
2.1 耐盐菌驯化
该工程于2014年10月开始调试，采用临近污水处理厂脱水污泥进行污泥驯化，培养耐盐菌，水解池、厌氧池与两级接触氧化池同时驯化培养污泥。在驯化开始阶段，首先向水解池、厌氧池、一级接触氧化池、二级接触氧化池投加的污泥量分别为10t、60t、6t、4t，此时控制进水盐度3500mg/L、进水量50m3/d;接种污泥后，水解池、厌氧池静置2d，两个接触氧化池闷曝12~24h，然后以厌氧池运行状况为参考，以盐度梯度0.15%、水量梯度50m3/d、平均每周提升一次盐度和进水量，以此方式逐渐培养出耐盐微生物，最终达到设计水量。
在污泥驯化期间，应控制水解池、厌氧池pH分别为6~6.5、6.8~7.2，接触氧化池pH6.5~8;水解池需适时补充氯化钴、氯化镍等微量元素;接触氧化池采用间歇曝气方式，每曝7h停1h。尽管本项目设计进水量为400m3/d，但由于厂内生产废水总量有限，所以当进水盐度为1.5%、进水量为300m3/d、各池各指标均正常、生物接触氧化池COD去除率达到80%、系统出水清澈并且运行稳定时，可认为耐盐污泥驯化完成，然后进入试运行阶段。
2.2 温度对两相厌氧处理效果的影响
该项目采用的两相厌氧工艺单元由(水解酸化+复合式UASB)组成，属于分级多相厌氧反应器系统，适于处理复杂废水，具有很高的COD降解能力;若未控制其处理效率，会因此给后续好氧单元带来进水有机物浓度过低的困扰。
经过两相厌氧单元处理后，榨菜废水进入一级生物接触氧化池，其进水COD容积负荷直接受两相厌氧处理效率的影响。由于常温两相厌氧工艺受温度影响较大，当重庆冬夏两季平均水温分别为10℃和25℃时，本项目两相厌氧出水COD均值分别为1000mg/L和2000mg/L，直接导致一级生物接触氧化池的进水COD容积负荷相差2倍，使运行控制更复杂。
在本项目调试运行的夏季，曾尝试向UASB中投加脱氧污泥约20m3，在一周之内，厌氧出水COD均值由800mg/L降至300mg/L。这个现场试验表明，增加厌氧污泥量可以提高COD去除率，已用于冬季低水温不利工况。
因此，为保持后续好氧进水COD容积负荷稳定，需要在冬季增加厌氧污泥量，在夏季通过排泥减少部分厌氧污泥量。
2.3 一级接触氧化池进水COD容积负荷
在榨菜废水处理实际工程中，即使采取各种措施，也难以将厌氧处理出水COD稳定在小范围;而且重庆榨菜企业生产的季节性强，通常每年5—6月生产废水排放量最高、10—11月最少，同时重庆气温水温12月—次年2月最低、6—9月最高。因此，本项目在调试运行期间，一级生物接触氧化池进水COD容积负荷NV为0.1~1.2kgCOD/(m3-d)，分段集中在高中低三种负荷工况，经过现场观察分析并结合生物镜检，各自特点总结如下。
(1)高负荷：当Nv为1.0~1.2kgCOD/(m3-d)时，通常水温较低，活性污泥发生高粘性膨胀(图2a)，SV30达97%，生物镜检未发现丝状菌，估计是在高负荷下细菌吸取了大量有机物，但由于温度低、代谢速度较慢，就积贮起大量高黏性的多糖类物质，使活性污泥表面的附着水大大增加，污泥SVI值很高，形成膨胀污泥。
与此同时，好氧接触池在曝气状态下产生大量白色泡沫(图2b)，估计源于进水表面活性剂降解不完全以及细菌快速过程中分泌产生了大量的表面活性物质所致，造成出水有机物和悬浮物浓度升高。本项目采用降低系统进水量以降低进水容积负荷的方法，运行1周后，污泥膨胀问题得到解决;白色泡沫则采用消泡剂消除，而且随着进水容积负荷降低，泡沫也会减少。
(2)中等负荷：当Nv为0.5~0.6kgCOD/(m3-d)时，系统运行稳定，出水水质较好，生物镜检发现较多钟虫属。
(3)低负荷：当Nv为0.1~0.3kgCOD/(m3-d)时，污泥老化(图2c)，估计是微生物因营养不足而解体，此时老化污泥覆盖于池水表面，导致出水悬浮物显著增高，但COD去除率仍很高。本项目在不提高进水量的前提下，将部分调节池出水超越至一级接触氧化池以增大进水容积负荷，同时加大活性污泥回流量。运行约2周后，污泥老化现象得到缓解，出水水质较为清澈。
在榨菜废水处理工程的生产性调试中会出现实际水量、盐度、负荷大幅波动等问题，只要现场措施正确，都能有效解决。
2.4 调试结果
试运行阶段共耗时近11个月。在稳定运行期间，两相厌氧单元产气量较大、水质呈黑色，生物接触氧化池活性污泥浓度稳定、生物膜厚度均匀、生物镜检有较多钟虫，系统出水水质稳定达标。当地环保局于2015年11月20日对项目进行了环保验收，系统出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准，验收监测数据见表1。
表1验收监测数据
3 经济分析
该项目总投资517.9万元，其中土建269.0万元，设备161.5万元，其他费用87.4万元;总运行费用3.32元/m3(不含设备折旧费)，其中人工费0.63元/(m3-d)，电费1.24元/m3(电价0.85元/kW-h)，药剂费1.34元/m3(包括NaOH、除磷药剂、微量元素等)，设备维护费0.11元/m3。
4 结论与建议
采用两相厌氧-生物接触氧化-化学除磷组合工艺可以有效处理榨菜废水。当控制进水盐度1.5%、COD3000~4000mg/L、氨氮80~100mg/L、总磷20~25mg/L时，同时根据两相厌氧处理效率随温度的变化规律，灵活调节一级生物接触氧化池进水COD容积负荷，及时解决工程调试运行中的问题，该系统处理出水水质可以稳定达标。
上一篇：医院污水处理工程技术方案
下一篇：豆制食品废水处理工程方案