UBF+AO/MBR工艺处理甲醇制高清洁燃料废水

赵立强，李 甜

（唐山境界实业有限公司，河北唐山 063000）

UBF+AO/MBR工艺处理甲醇制高清洁燃料废水

赵立强，李 甜

（唐山境界实业有限公司，河北唐山 063000）

唐山境界实业有限公司甲醇制高清洁燃料项目污水处理工程，采用UBF+AO/MBR工艺处理综合废水。运行结果表明，该组合工艺抗冲击负荷能力强，运行稳定可靠，主要污染物去除率达99%。出水水质符合GB50335—2002《污水再生利用工程设计规范》中再生水用作循环冷却水的水质控制指标。

UBF；AO/MBR；甲醇；高清洁；燃料废水

唐山境界实业有限公司甲醇制高清洁燃料项目是一步法工艺在国内首套产业化装置。为提高水的资源利用率，拟将综合废水处理处理后回用至循环水系统。

1 废水水质分析

综合废水正常水量为50m3/h，考虑到水量、水质的波动性，污水处理系统设计规模为70m3/h。出水水质执行GB50335—2002《污水再生利用工程设计规范》中再生水用作循环冷却水的水质控制指标。污水处理系统设计进水水质和出水水质详见表1。

表1 污水处理系统设计进出水水质标准

2 处理工艺的确定

综合废水是一种高浓度有机废水，削减有机物是污水处理系统的主要目标，因此厌氧、好氧组合工艺是最理想的选择。污水处理系统回用水质指标要求高，依靠单一工艺很难实现，需在生化处理的基础上将多种工艺进行组合。

2.1 预处理工艺选择

综合废水呈酸性且含有油，采用加碱调节pH值至中性，利用隔油工艺去除各种油类，以便于生化处理；针对废水中含有的悬浮物，采用混凝气浮工艺，去除悬浮物、胶体杂质及隔油池处理后剩余的油类；鉴于工业废水的波动性，设置调节池进行水质水量均衡，并设置事故池储存事故来水。

2.2 生化处理工艺选择

主生化段采用厌氧+缺氧/好氧工艺，厌氧采用UBF工艺，高效降解废水中的有机污染物，去除绝大部分的COD，减轻好氧段的运行负荷；好氧段采用微孔曝气，利用好氧微生物最大限度的去除废水中的污染物。为满足回用要求，考虑采用膜处理工艺，利用MBR膜的微滤功能，在净化出水水质的同时，还可增加好氧段的污泥浓度，提高处理效率。

根据上述分析，污水处理系统选择“中和+隔油沉淀+调节+混凝气浮+UBF厌氧+AO/MBR+消毒回用”的处理工艺。

3 污泥接种驯化

3.1 UBF调试启动

3.1.1 第一阶段

污泥接种后，反应器容积负荷从0.45kgCOD/（m3·d）开始，间隔5h进水一次，每次15min，控制进水COD浓度4 000 mg/L，水温32℃，VFA不高于1 000mg/L。当生物降解能力达到70%以上时，逐步将进水间隔缩短至2h一次，进水时间延长至40min。期间每隔1h开动循环泵对污泥搅拌1次，每次10min。

3.1.2 第二阶段

当反应器容积负荷上升到2~4kgCOD/（m3·d）时，每次进水负荷可适当增大，但最大不超过20%。通常从第一阶段到第二阶段需要约30d，此时颗粒污泥开始产生，容积负荷大约为设计负荷的50%。

3.1.3 第三阶段

采用逐步增加进水量和缩短进水时间方式，使容积负荷从50%升高至100%。衡量能否增加进水量和缩短进水时间的水质指标为VFA，UBF池要求控制VFA浓度不大于500mg/L。注意，当VFA含量大于1 000mg/L时，表明反应器已处于酸化状态，需停止进水，进行污泥驯化。

3.2 AO/MBR调试启动

3.2.1 第一阶段

污泥接种后采用连续培养方法，控制进水COD在300~400mg/L、水温25℃，溶解氧2mg/L。污泥接种后48h内，采用间歇方式曝气，曝气3h停1h；之后开始连续曝气，并定期投加葡萄糖、尿素、磷酸盐，调节碳氮磷比，直至污泥呈悬浮态，停止曝气后上清液清澈，污泥沉降性好，沉降比在30%以上，接种成功。

3.2.2 第二阶段

开启硝化液回流泵，将好氧池污泥回流至缺氧池，并按设计进水总量的30%连续进水，当AO池COD去除率达到60%时，增加进水量至下一负荷段，每次增加进水量不高于10%。期间控制污泥浓度2 000-4 000mg·L-1、污泥负荷0.1~0.2kgBOD5/ kgMLSS·d，直至进水量达到设计水量、出水水质达到设计水质为止。

3.2.3 第三阶段

将好氧池出水引入MBR池，并开启MBR池污泥回流泵。MBR膜池进水后必将导致AO/MBR系统污泥浓度降低，此时继续向好氧池投加营养物质培养活性污泥。当污泥浓度达到2 000mg/L且性状良好时，开启MBR抽吸泵并控制出水量为设计出水量的30%，之后随污泥浓度的增长适当提高出水量，当MBR膜池污泥浓度达到4 000mg/L且出水水质达标后，调整出水量达到设计值。正常运行后污泥浓度可达到8 000~15 000 mg/L。

4 运行结果与效益

4.1 运行结果

项目投用后，受生产废水水质周期性的波动影响。实际进水水质与设计水质存在一定偏差，但污水处理系统出水水质满足设计回用要求。污水处理系统运行出水水质详见表2。

表2 污水处理系统运行运行监测结果

由表2可知，实际运行过程中，UBF系统COD去除效率75%，氨氮去除率40%，SS去除率20%；AO/MBR系统COD去除率约97%，氨氮去除率99%，SS去除率99%；污水处理系统主要污染物的总去除率均达到了99%。

4.2 效益分析

污水处理系统实际运行费用为5.24元/m3，其中药剂费为2.48元/m3、电费2.25元/m3、人工费0.51元/m3，可削减COD3 864t/a、氨氮132t/a，回用中水40万m3/a，节约新鲜水费190万元/a。

5 结论

1）选用UBF+AO/MBR工艺处理甲醇制高清洁燃料废水可以取得很好的处理效果，系统稳定运行期间COD、BOD、NH3-N、SS去除率均达到了99%以上，出水水质达到了GB50335—2002《污水再生利用工程设计规范》中再生水用作循环冷却水的水质指标。

2）UBF最大的特点就是反应器内的污泥颗粒化，这使得反应器内的污泥浓度更高，污泥泥龄更长，容积负荷更大，污泥处于膨胀流化状态，强化了传质效果，反应器处理效率高，同时有很强的耐冲击负荷能力。

3）AO/MBR系统用MBR膜生物反应器替代传统的二沉池实现泥水分离，工艺流程短、自动化水平高，同时实现了系统水力停留时间HRT和污泥停留时间SRT的完全分离，水力负荷和有机负荷适应性极强。

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UBF+AO/MBR Process for Treating Highly Clean Fuel Wastewater from Methanol

Zhao Li-qiang，Li Tian

The UBF+AO/MBR process was used to treat the comprehensive wastewater treatment of the high-clean fuel project of methanol.The results show that the combined process has strong anti-shock load capacity，stable and reliable operation，and the removal rate of major pollutants is 99%.Water quality in line with GB50335—2002 “Sewage Recycling Engineering Design Code” in the recycled water for circulating water quality control indicators.

UBF；AO/MBR；Methanol； high clean； fuel wastewater

TQ223.121

B

1003–6490（2017）05–0011–02

2017–04–06

赵立强（1985—），男，河北唐山人，工程师，主要从事给排水工程管理工作。