“生化+臭氧氧化+生化”工艺处理纤维素生产废水的工程实践

论文导读:：是现有污水处理中应用最广泛的工艺之一。当pH达到7.5（该值可在DCS系统中设置）时。生化处理工艺运行成本低。
关键词：生化+臭氧氧化+生化，污水处理，DCS系统，甲基纤维素，乙基纤维素，污水处理调试，运行成本

 

1工程背景概述

生化处理工艺运行成本低，非常适合水量大、可生化性强的市政污水的处理，是现有污水处理中应用最广泛的工艺之一，目前已在市政污水处理厂中得到广泛的应用。但随着工业的迅猛发展，工业废水的排放已成为导致水环境污染与水资源恶化的罪魁祸首。由于工业废水成分复杂、可生化性差，采用单纯的生化处理工艺很难实现达标排放。物化工艺占地面积小，处理效率高，但其高昂的运行成本让许多企业望而却步，一些采用物化工艺的企业由于不能承受如此高的运行费用而弃之不用。为充分发挥生长工艺的成本优势与物化工艺的处理效果，将物化工艺与生化工艺联合使用，经过物化工艺对废水进行预处理后以达到生化系统进水条件的要求，或先经生化工艺处理后在用物化工艺进行技术把关（如活性炭吸附工艺、Fenton法等），可以在保证处理效果的前提下尽量降低运行成本。但如何将两者有机地结合到一起以降低工程投资、节约运行成本，是目前工程实践中的一大难题。

本工程就是在参考国内外大量技术文件、并经实验室小试、现场中试直至现实工程的基础上，摸索出了一套“生化+物化（臭氧氧化）+生化”的三级处理系统工艺，并将生化系统的主要控制参数与臭氧氧化系统的运行状态进行联锁控制环境保护论文，即在最大程度上发挥生化处理系统能力的基础上减少物化的处理程度，对难生化的工业废水具有较高的去除效果和可接受的运行费用。

2原水水量及水质

本废水处理工程主要处理某工厂军品生产线及辅助生产系统（发射药生产线、溶剂回收系统等）和甲基纤维素生产线、乙基纤维素生产线、羧甲基纤维素钠生产线产生的工业废水、清洗水以及厂区和社区的生活污水。

本工程废水处理规模为 12000m³/d，工业生产废水处理规模为 6000m³/d，工厂厂区和社区生活污水 6000m³/d。本工程废水设计进水水质水量见表2-1。

表2-1 设计进水水质水量表

本工程出水执行国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准（表2-2）。
 

表2-2 出水水质一览表

3工艺流程

3.1处理流程简图

本工程采用物化与生化相结合的工艺，工艺流程如图3-1所示：

图3?1 废水处理工艺流程简图

3.2污水处理流程概述

生活污水经人工粗格栅和机械细格栅去除大块悬浮物后，利用提升泵将其输送至旋流沉砂器，除砂后进入混合池或调节池与生产废水混合。

生产废水调节池前设置一道人工粗格栅和一道机械细格栅。调节池共四格，分为互不连通的两组，池底设置曝气管，通过曝气使生产废水混合均匀。调节池中的生产废水通过提升泵房内的三台无堵塞式离心泵，将废水提升至中和反应池论文格式模板。

在中和混凝池内生产废水与碱、絮凝剂和助凝剂混合。中和混凝池上安装有两台pH在线监测仪，通过DCS实现加碱泵与pH在线监测仪的联动，自动控制加碱泵的启停，保证厌氧池进水的pH在6-9之间。中和混凝池出水自流进入沉淀池1，通过沉淀去除污水中的大部分悬浮物和不可溶性的有机污染物。

经混凝沉淀后的生产废水自流进入混合池与生活污水混合。混合池上安装一台电导率监测仪，监测混合后的废水的电导率。由于废水中电导率的主要决定因素是氯离子浓度，因此电导率可间接反应废水中氯离子浓度的高低。进入厌氧反应池的混合废水的氯离子浓度控制在5000mg/L以下。

生活污水与经絮凝沉淀后和生产废水的混合污水自流进入厌氧反应池，依次经过好氧反应池1、沉淀池2、臭氧氧化池和好氧反应池2。

厌氧池内安装填料，为厌氧微生物提供附着载体，以增加厌氧微生物的量。池内安装9台潜水搅拌机，增加池内废水的搅动，提高厌氧池的效率。

好氧池采用接触氧化法，通过好氧微生物的新陈代谢，去除废水中的大部分有机污染物。接触氧化法具有由于填料比表面积大、充氧条件良好、单位容积的生物固体量较高、容积负荷高、对水质水量的骤变有较强的适应能力、剩余污泥量少、不存在污泥膨胀、运行管理简便等优点。好氧池曝气由四台（三用一备）离心鼓风机提供。

经过好氧池1后，废水中大部分的有机污染物已经得到去除。但是，由于原水中含有一定量的不可生化的物质，经厌氧-好氧1处理后，并不能被降解去除环境保护论文，出水COD仍不能达标。因此，本工程在一级好氧处理后增加了臭氧氧化处理。臭氧具有极强的氧化性，其氧化作用机理目前尚无肯定的研究结论，通常认为主要来自臭氧离解的OH自由基，它是发生在水中的已知氧化剂中最活泼的氧化剂，它很容易通过基型反应将各种类型的有机物氧化。通过臭氧氧化后，将废水中不可生化的物质进行氧化分解，把大分子物质氧化分解为小分子可生化的物质。臭氧池出水进入好氧池2进行二次好氧生化处理，好氧池2同样采用接触氧化法。

好氧2出水自流进入混凝池，在必要的情况下，通过投加混凝剂、絮凝剂，以提高污泥的沉降性能，降低出水中的悬浮物。混凝池出水经过沉淀池3沉淀后进入清水池，然后经过规范排放口达标排放。排放口采用巴歇尔槽计量流量，并装有紫外光COD在线监测仪。

沉淀池2和沉淀池3的污泥可回流至厌氧池、好氧池1和好氧池2，剩余污泥排入污泥浓缩池，经浓缩后的污泥由污泥泵输至脱水机房，由带式压滤机进行脱水。

4工程进度

本工程2009年10月中旬开始工艺管道、设备和电气的安装工作，2010年5月20日完成了工艺、电气、自控三个专业全部安装工作并顺利完成各设备及单元的试车。

2010年6月1日，工程调试工作正式启动。调试工作主要节点如下：

（1）2010年6月1日―2010年6月5日系统水路打通

（2）2010年6月6日―2010年6月20日厌氧处理系统启动

（3）2010年6月21日―2010年7月5日好氧1启动

（4）2010年7月6日―2010年7月15日好氧2启动

（5）2010年7月16日―2010年8月18日微生物驯化及系统联合调试，出水实现达标排放

（6）2010年8月19日―2010年9月24日系统稳定运行，对部分参数进行优化

（7）2010年9月25日本工程顺利通过地方环保部门的验收

5调试过程

5.1预处理

预处理系统主要包括生活污水旋流沉砂器、中和混凝池、沉淀池1和混合池。

5.1.1 pH调节

工厂车间排水均经过预处理，将pH调节至中性后排放。但遇意外情况时，会出现排水pH过低的情况。在中和混凝池装有2部pH在线监测仪，监测数据实时传输至DCS。当进水pH低于6.5或高于8.5时，DCS会自动发出警报，提示操作人员采取措施调节进水pH。

由于来水不会出现pH过高的情况，因此，在加药间只设有加碱泵。加碱泵采用柱塞式计量泵，通过DCS实现与pH在线监测仪的联动。当进水pH低于6.3（该值可在DCS系统中设置）时，加碱泵自动启动；当pH达到7.5（该值可在DCS系统中设置）时，加碱泵自动停泵论文格式模板。实现加碱泵的自动控制环境保护论文，简化工人操作。

5.1.2絮凝沉淀

用聚合氯化铝（PAC）对生产废水进行絮凝实验，PAC配制浓度为10%，实验结果见表5-1。

表5-1 絮凝剂投加量实验一览表

5.1.3氯离子浓度测定

Cl^-浓度对生化系统的处理效果有较大影响。微生物只有在等渗透压下才能生长良好，这就要求水中Cl^-浓度不能变化太大。在低渗透压下，溶液水分子大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者会导致微生物细胞破裂，造成微生物死亡；在高渗透压下，微生物体内的水分子大量渗透到体外，使细胞发生质壁分离。

为监测废水中Cl^-的浓度，在混合池装有1部电导率在线监测仪，用于测定生产废水与生活污水混合废水的电导率。通过对比电导率在线监测仪的测定值与废水Cl^-浓度的实测值发现，混合废水的电导率与废水中Cl^-浓度存在较好的线性关系，废水的电导率可以反映废水中Cl^-的浓度，见图5-1。

图5-1氯离子浓度与电导率

5.2厌氧系统调试过程

由于工程所在地附近没有大型污水处理厂，而化粪池的污泥又难于收集，因此，采用周围养鸡场的鸡粪作为厌氧池启动的菌种。

该养鸡场采用水冲粪环境保护论文，收集的鸡粪用内衬塑料袋的尼龙袋盛装。鸡粪装好后，放置5～6天的时间，让鸡粪充分发酵。在条件具备时，将鸡粪置于太阳下曝晒。本工程位于四川地区，厌氧调试正置当地气温较高时期，曝晒后鸡粪里的厌氧菌非常活跃，有的袋子因产气太多而胀破。

放置或曝晒后的鸡粪直接投入厌氧池。厌氧池在横向上分为互相独立的3组，每组在纵向上又分为3格，每格设1台潜水搅拌机，共9台。废水在池中折流前进。鸡粪均匀投入厌氧池的每一格中，每格的投加量约为1.6t。厌氧池有效容积约9400m³，每格有效容积为1044m³。

经过两个多月的培养，截至8月18日，厌氧池的COD去除率达到35%（图5-2）。

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