1 概述
齊魯乙烯污水處理場(chǎng)總設(shè)計(jì)處理水量為2200m3/h?承擔(dān)齊魯乙烯新區(qū)全部石油化工裝置(烯烴、氯堿、塑料、化肥)及其配套工程的生產(chǎn)、生活及周邊化工廠污水的處理?處理工藝的核心為德國(guó)LINDA公司的純氧曝氣活性污泥技術(shù)。處理后乙烯污水排入萊州灣。按照山東省政府環(huán)保要求?2008年乙烯污水處理場(chǎng)外排水質(zhì)要達(dá)到COD小于80mg/L?NH3—N小于10mg/L的指標(biāo)?并逐步回用減排。原有乙烯污水處理設(shè)施難以滿(mǎn)足上述要求?因此?必須對(duì)乙烯污水處理場(chǎng)進(jìn)行改造。為了兼顧乙烯低鹽污水回用?必須進(jìn)行污污分流?將難以回用的高鹽污水集中處理達(dá)標(biāo)排放。為此?于2006年對(duì)高鹽污水進(jìn)行了中試試驗(yàn)研究?開(kāi)發(fā)成功了混合絮凝沉降—預(yù)氧化—厭氧水解—純氧曝氣—接觸氧化組合處理工藝。在此基礎(chǔ)上?對(duì)乙烯污水處理場(chǎng)進(jìn)行了改造。經(jīng)過(guò)調(diào)試及上游污染源的調(diào)研與分流調(diào)整?乙烯污水處理場(chǎng)于2007年實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行?主要污染物指標(biāo)達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。后經(jīng)進(jìn)一步優(yōu)化操作?于2008年達(dá)到了山東省要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。
2 改造前工藝流程和污水水質(zhì)改造前乙烯污水處理場(chǎng)高鹽污水采用兩級(jí)生化處理工藝:預(yù)處理—純氧曝氣—二沉—接觸氧化—三沉。其處理污水主要包括氯堿環(huán)氧氯丙烷污水(T2線)、氯堿和烯烴廢堿液 (T2′線)、二化兩醇污水 (T3線)、循環(huán)水排污水 (12#線污水)等?污水中含有高濃度氯化鈣和難生物降解有機(jī)氯化物?處理難度大?改造前執(zhí)行國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。其污水水質(zhì)見(jiàn)表1。
3 中試側(cè)線試驗(yàn)
高的鹽含量對(duì)常規(guī)生物處理有明顯的抑制作用?會(huì)嚴(yán)重影響污水處理效果和出水水質(zhì)。為了探索氯堿高鹽污水集中處理工藝條件及處理效果?在乙烯污水處理場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)中試側(cè)線試驗(yàn)。
?1 工藝流程氯堿污水 Ca2+濃度高?含有一定的堿度(CO2—3)?COD和鹽度波動(dòng)大?且含有難生化降解的有機(jī)氯化物。針對(duì)氯堿污水水質(zhì)?在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定氯堿高鹽污水處理中試試驗(yàn)工藝流程?見(jiàn)圖1?試驗(yàn)規(guī)模為進(jìn)水流量75L/h。12#線污水引入點(diǎn)在酸化池之后氧曝池之前?可以降低鹽的波動(dòng)對(duì)生化處理的影響?同時(shí)降低生化進(jìn)水 COD?減輕生化處理有機(jī)負(fù)荷。
3?2 中試裝置的啟動(dòng)由于污水含鹽量較高?中試裝置的啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。接種菌源取自乙烯污水處理場(chǎng)剩余污泥。適鹽菌的馴化采用逐步動(dòng)態(tài)加壓馴化的方法?以減輕瞬間高濃度鹽分對(duì)污泥中微生物的沖擊和毒害。接種污泥呈灰白色?絮體較小?沉降性能一般。馴化20d后?污泥由灰白色變?yōu)榛液稚俚近S褐色?污泥開(kāi)始具有良好的絮凝性能?停止曝氣后?能迅速形成較大的絮狀物?微生物鏡檢可以看到污泥中含有大量的細(xì)菌?而沉淀后出水中懸浮物少?水質(zhì)清?說(shuō)明馴化污泥的絮凝性很好?此時(shí)對(duì)COD的去除率達(dá)到80%。經(jīng)過(guò)1個(gè)月的啟動(dòng)?中試裝置進(jìn)入滿(mǎn)負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行期。3?3 運(yùn)行效果穩(wěn)定運(yùn)行期間?生化進(jìn)水鹽濃度波動(dòng)范圍為11000~16000mg/L?COD為500~700mg/L。試驗(yàn)確定的主要工藝參數(shù)見(jiàn)表2。
4 工業(yè)應(yīng)用結(jié)果在中試成功的基礎(chǔ)上?按中試所確定的工藝流程與條件?對(duì)乙烯污水處理場(chǎng)進(jìn)行了改造。
4?1 改造后工藝流程在預(yù)沉池前增設(shè)一預(yù)反應(yīng)池?在此引入12#線污水作為稀釋水?減緩鹽和COD的波動(dòng)對(duì)后續(xù)生化處理的沖擊。改造三間勻質(zhì)池中的兩間?分別改造為預(yù)氧化池和水解酸化池。污水處理場(chǎng)改造工藝流程見(jiàn)圖6。
4?2 裝置優(yōu)化乙烯污水處理場(chǎng)改造后?由于上游裝置生產(chǎn)不穩(wěn)定?導(dǎo)致上游來(lái)水波動(dòng)較大?氧曝池的污泥經(jīng)常受到?jīng)_擊。為此?對(duì)污水處理場(chǎng)部分單元進(jìn)行了優(yōu)化。4?2?1 水解酸化池改造后?由于水解酸化池?cái)嚢铏C(jī)攪拌強(qiáng)度過(guò)大?導(dǎo)致酸化污泥流失比較嚴(yán)重。因此?對(duì)水解化池進(jìn)行了相應(yīng)的操作優(yōu)化。
(1)為攪拌器增加變頻器?可以任意調(diào)節(jié)攪拌強(qiáng)度?防止酸化污泥流失?使酸化池中的污泥濃度穩(wěn)定。
(2)酸化池 1周補(bǔ)加 2次污泥?每次補(bǔ)加200m3;1周測(cè)1次水深為2~4m處的平均污泥濃度?使之控制在4~6g/L范圍。
(3)1d測(cè)1次池底污泥沉降比(SV)?若SV小于5%?則說(shuō)明污泥流失較嚴(yán)重?需及時(shí)補(bǔ)泥。
4?2?2 補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)鹽改造后?污水處理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行?上游來(lái)水水質(zhì)、水量基本平穩(wěn)?但污泥的活性一直不高?致使氧曝池的處理能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。對(duì)氧曝池回流污泥進(jìn)行鏡檢發(fā)現(xiàn)?菌膠團(tuán)比較松散?微生物很少。對(duì)氧曝池進(jìn)水水質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)?存在營(yíng)養(yǎng)鹽(磷鹽)不匹配問(wèn)題?直接影響污泥的活性及耐沖擊能力?影響核心構(gòu)筑物氧曝池的處理效果。
在廢水生物處理中?微生物的營(yíng)養(yǎng)元素比例一般取BOD5∶N∶P=100∶5∶1?以此估算氮和磷的需要量。其中?相對(duì)來(lái)說(shuō)?微生物對(duì)磷的需要量不大?但它在微生物的生命活動(dòng)中?起著十分重要的作用。在當(dāng)時(shí)運(yùn)行情況下?氧曝池所需磷元素濃度(以P計(jì))為5?8mg/L。而實(shí)際1d補(bǔ)加磷元素濃度(以P計(jì))為0?33mg/L遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不根據(jù)實(shí)際分析和理論計(jì)算?為乙烯污水處理場(chǎng)制定了詳細(xì)的營(yíng)養(yǎng)鹽投加方案?2006年12月初對(duì)磷鹽的投加進(jìn)行了調(diào)整?活性污泥的性狀明顯好轉(zhuǎn)?出水水質(zhì)也得到了改善。
5 結(jié)論
(1)齊魯分公司氯堿廠所排高含鹽污水難以生化處理?是影響齊魯乙烯污水處理場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。針對(duì)氯堿高鹽污水的水質(zhì)特點(diǎn)?開(kāi)發(fā)了混合絮凝沉降—預(yù)氧化—厭氧水解—純氧曝氣—接觸氧化組合處理工藝。中試結(jié)果表明?采用組合工藝處理高含鹽污水?在氧曝池鹽含量11000~16000mg/L條件下?通過(guò)對(duì)氧曝池進(jìn)行適鹽菌馴化?氧曝池 COD去除率大于 85%?總出水COD、NH3—N可以達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2)根據(jù)中試結(jié)果?對(duì)乙烯污水處理場(chǎng)進(jìn)行了改造。通過(guò)提高含鹽污水處理系列的水力負(fù)荷、馴化培養(yǎng)適鹽菌、補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)鹽、優(yōu)化酸化池操作參數(shù)等措施?使含鹽污水系列實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。(3)自2008年4月開(kāi)始?高含鹽污水處理后COD小于80mg/L?氨氮小于10mg/L?達(dá)到了山東省要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。
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