潘兴华,李 栋,2,蔡国飞,2,胡 涛,2,杨 峰,戴建军
(1.江苏南大华兴环保科技股份公司,江苏 盐城 224000;2.池州南环环保科技有限公司,安徽 池州 247100;)
安徽某制药企业污水站工程设计规模为300t/d,其中高浓度废水(车间生产废水)水量为200t/d,低浓度废水(生活废水及初期雨水)水量为100t/d,项目于2012年3月开工建设,2013年10月正式运行并通过了环境保护验收,实际处理水量为200t/d,其中高浓度废水水量为100t/d,低浓度废水水量为100t/d。高浓度废水主要由左氟嗪羧酸、氟嗪羧酸废水水质决定,主要为车间的甲苯洗涤水、环合洗涤水、水解洗涤水以及车间尾气吸收废水,一般含有甲苯、二甲胺、三乙胺、甲醇、DMF、乙醇、乙酸乙酯等主要成分,属于高浓度、高COD、高氨氮、高盐分的有机废水。厂区高盐原水先经提纯除盐后进入高浓集水池,高浓度废水在中和沉淀池中经加碱、PAC、PAM等药剂去除大部分非溶性有机物后进入高浓废水调节池,均质、均量后进入生化系统,其中低浓度废水根据日常污水站的运行情况,分批加入高浓调节池、好氧池以及A池中[1]。
污水处理系统的处理工艺采用“混凝沉淀+EGSB+泥法池/好氧池+A/O池”,自投产运行以来,生化出水指标执行污水综合排放标准(GB8978-1996)的三级标准。运行初期效果较好,主要指标达到设计要求。2020年1月份以来,因冬季急剧降温的恶劣天气以及员工操作失误等问题,导致污水站出水部分指标异常[2]。
本次技术升级改造过程中,全面核实现有处理设施的能力,采用技术可行的改造方案。通过提高浓集水池的集水能力、调配低浓进水方式、A池中增加潜水搅拌器以及O池中增加污泥回流系统等技术措施,均匀水质和水量、降低输送阻力、控制A池的溶解氧量以及提高O池的活性污泥浓度,从而控制污水站出水达到污水综合排放标准三级标准[3]。
设计与实际进水水质、出水水质见表1。由表1可知,高浓度废水进水水质指标COD波动较大,远高于设计进水水质要求。
表1 进出水水质
企业污水站采用“混凝沉淀+EGSB+泥法池/好氧池+A/O池”工艺,高浓废水先收集于高浓收集池,在用泵打入中和沉淀池,先加液碱调节pH值至7左右,再加入PAC和PAM等絮凝药剂,中和低浓废水后依次经过厌氧投配池、EGSB、厌氧沉淀池、泥法池、二沉池、好氧池、好氧沉淀池、A池、O池、三沉池处理后达到污水综合排放三级标准,最终纳管排入园区污水处理厂。工艺流程见图1。
图1 工艺流程图
1.3.1 高浓废水收集能力不足、指标波动较大
车间废水排放为间歇性排放,污水站现只有1个高浓集水池,容积为60m3,高浓废水日产生量约为100t,停留时间不足,同时高浓废水水质指标波动较大,COD为30000~40000mg/L,总氮为200~800mg/L,影响后续中和沉淀反应的水量和水质稳定性,导致药剂投加量无法稳定,中和沉淀出水水质达不到最佳效果。
1.3.2 低浓废水进水方式不合理
低浓废水日产生量约为100t,其中生活污水量为20t,夹套水、循环水水量共计80t。现阶段低浓废水实现多点配水方式,根据日常进水水质及水量进行调控,一部分进入高浓调节池,另一部分进入好氧池和A池,日常调节波动较大,进水水量不稳定。
1.3.3 好氧沉淀池输送管道阻力
经EGSB处理后的废水从“泥法池/好氧池”到A/O池需经好氧沉淀池,存在输送阻力,增加运行费用。
1.3.4 A池搅拌方式不合理
A池搅拌为空气搅拌,严重影响A池工艺控制参数DO值,使反硝化效率降低。
(5)O池内无硝化液回流系统
O池内现只有污泥泵,无硝化液回流泵,导致氨氮去除率低。
(1)新建高浓集水池,增加高浓废水收集池的池容,延长高浓废水的停留时间,有效均匀高浓废水的水质和水量。
(2)在进中和沉淀池管道处增设流量计,稳定进水水量,从而控制加药量,保证中和反应的稳定性。
现阶段低浓调节池用于培养污泥,将其变更为高浓调节池,从而在污水站配置两个高浓调节池,并联使用,待水质、水量均匀后泵送至厌氧投配池。
将低浓废水全部排入高浓调节池中,从而起到均匀水质、调节水量的作用,以及均匀pH、SS、COD、盐分、氨氮等指标,减少对厌氧系统的冲击。
取消好氧沉淀池,从而在污水站配置两级A/O体系,泥法池+好氧池作为第一级A/O系统,可用于降解COD和氨氮等指标;A池+O池作为第二级A/O系统,把控废水中的COD和氨氮等指标,同时可作为总氮的把关工艺。根据后续废水排放要求对总氮量的控制,可在A池中设置碳源投加方式,确保足够C/N比,从而可有效脱除总氮。
(1)增加潜水搅拌器,改空气搅拌为水力搅拌,充分混合泥水。
(2)控制A池的溶解氧量。升级改造前较长时间的过度曝气极大的影响了污泥活性,进一步加剧污泥老化,通过改造搅拌方式可控制A池的溶解氧量,同时起到节约能耗的作用。
(1)增加混合液回流系统,利用回流混合液至A池进行反硝化作用,提高氨氮去除效率。
(2)降低污泥浓度至工艺要求值,同时提高污泥中的活性污泥比值,每日于O池中投加葡萄糖(25kg)1包。
(3)检测O池污泥浓度,观察并记录污泥SV30情况。
(1)为保证系统的长期稳定运行,需有效均匀进水的水量、水质。
(2)每日需正常投加甲醇、葡萄糖等药剂,提高活性污泥量,同时需密切关注各池体内的污泥浓度,防止污泥大量堆积或者流失严重现象。
(3)固定化污水站化验人员取样地点,降低可能出现的数据检测误差,同时需定期检测数据,分析数据进而确定污水站的整体运行状态,规范化记录水质台账。
污水站升级改造于2020年5月完成。经运行调试后,出水的各项水质指标均能达到污水综合排放三级标准。进水水质、水量的均匀性得到有效控制,A池中的溶解氧稳定在0.5mg/L左右,O池中的污泥浓度得到有效解决,其SV30值稳定在30%左右。
在上述升级改造后,COD、氨氮去除效果明显。运行调试完成后,调节池内进水COD值控制在12000-15000mg/L之间,出水COD值稳定400mg/L以下,在O池增加回流泵后,反硝化作用强烈,出水氨氮稳定在15mg/L以下。
在污水站升级改造过程中采取了以下措施:增加高浓集水池的池容、调配低浓进水方式,使生化进水水质、水量均匀;取消好氧沉淀池,降低输送阻力;增加潜水搅拌器,控制A池的溶解氧量,避免污泥老化;新增污泥回流泵,提高O池中活性污泥量比值。该工艺经改造运行后,纳管排水各项指标均能控制达到污水综合排放标准三级标准,为制药企业污水站的升级改造及运行管理提供很好借鉴。