农药废水BAF处理工程的调试过程及关键问题

潘兴华 李栋,2* 蔡国飞,2 赵选英 王文文 胡涛,2 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)

0 引言

农药废水作为典型的工业有机废水，具有浓度高、可生化性差、毒性大等特点，属于难处理的工业废水[1]。常用处理方法有物理法、化学法和生物法。物理法主要有萃取法、吸附法和汽提吹脱法，化学法主要有催化氧化法和微电解法，生物法主要有活性污泥法和生物膜法[2]。目前较多采用“物化+生化”的组合工艺处理农药废水，保证处理系统运行稳定、抗冲击负荷能力强，从而实现较高的经济效益。孙国亮等[3]在预处理末端通过“两级EGSB+A/O+Fenton氧化”的组合工艺深度处理农药废水，使得出水水质各项指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准。本文是以安徽某农药企业生化出水BAF处理工程的调试过程为例，阐述了农药废水应用BAF工艺的调试过程以及需注意的几个关键问题。

1 BAF工程概况

1.1 工程简介

安徽某农药企业主要从事多菌灵等农药的生产，排放废水量约为1000～1200m3/d，废水中的主要污染物成分为：邻苯二胺、甲醇、氰化物、硫氰化物和氯化铵[4]。该企业现有一套处理能力为1500m3/d的废水处理工程，该工程主要应用“铁碳-芬顿+水解酸化-接触氧化+臭氧-MBR”组合工艺。为提高出水水质指标，使其达到 GB 18918—2002规定的一级B排放标准，故拟对其进行改造，针对废水中总氮和总磷含量较高的特点，在“水解酸化-接触氧化”工艺末端增加“BAF-混凝”处理工艺，从而对废水中的总氮和总磷指标进行有效把控。

1.2 工艺流程

通过对生化尾水的水质进行监测，结果表明，总氮值为120mg/L，硝酸盐氮为100mg/L，总磷值为2mg/L，COD值为100mg/L。在现有废水处理工程中可通过增加生化体系中A池中的污泥浓度、投加等比例的营养物质等措施，提高生化体系的反硝化能力，总氮值有可能下降，但无法满足污水综合排放标准中一级B排放标准中总氮和总磷的指标要求。故在保持原有废水处理工程稳定运行状态下，使生化出水通过“BAF-混凝”工艺进一步处理。改造后的污水站处理工艺流程如图1所示。

图1 污水站处理工艺流程图

2 工程调试及试运行

2.1 BAF工程调试

向BAF反硝化罐体内投加市政污水处理厂的新鲜污泥10t，再加入消防水进行培养驯化，每日根据营养比例投加药剂进行挂膜。因BAF罐体内缺少硝酸盐，导致反硝化菌在填料上无法生长，15d后将一定比例的生化出水排入BAF罐体中，进一步驯化污泥培养菌种。30d后观察，罐体内不同高度悬挂的生物填料表面都附着一层生物膜，这表明BAF挂膜基本成功。

2.2 混凝沉淀调试

混凝沉淀池的调试工作主要包括调节混凝剂聚合氯化铝(PAC)和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的投加量，并考察运行效果。通过实验室试验和现场调试，确定如下参数：PAC投加量为20mg/L以及PAM投加量为10mg/L。

2.3 新增工艺后运行效果

试运行阶段调控好各项工艺参数，通过提升泵直接抽提生化出水至BAF罐体，控制水量为40～50m3/d，进水pH为6～9，反硝化罐溶解氧控制在0.5mg/L左右，硝化罐溶解氧控制在2～4mg/L，同步在生化系统末端中间水池的引水罐内投加甲醇(补充碳源)，控制BAF进水水质的C/N比保持在3:1～4:1。从监测的水质情况分析，BAF工艺经过上述各阶段的调试和试运行，取得了良好效果，从2019年10月至2019年12月，每周的水质监测数据如表1所示。

从表1可以看出，新增BAF处理工程后，调试运行2个月以来，对废水中的总氮、总磷以及COD的去除能力均具有较大的提高，COD的平均去除率是32%，总氮的平均去除率是88%，总磷的平均去除率是86%，总氮和总磷指标都满足排放标准。进一步通过原有废水处理工程中的“臭氧+MBR”工艺，排口在线COD浓度可稳定在20～30mg/L，氨氮浓度稳定至0.1mg/L以下，保证出水水质均满足GB 18918—2002中一级B排放标准。

表1 BAF工程每周进出水水质监测数据

3 调试过程中遇到的问题

在应用BAF工程处理农药废水调试过程中存在的问题主要有：白色絮体上浮和填料堵塞问题等。

3.1 白色絮体上浮

白色絮体生长的原因主要在于：BAF工程建设初期混凝沉淀池设置在BAF滤池的前端，甲醇直接投加到中间池中，过量碳源导致非丝状菌膨胀，从而产生大量白色絮体，短时间内絮体会沉淀下降，但由于反硝化的作用，长时间后伴随着厌氧产气过程又重新上浮。当BAF中白色絮体上浮时，对其镜检分析、产生条件以及抑制方式进行分析研究，并采取相应的措施进行应对，具体措施如下：(1)调整混凝沉淀池与BAF的位置，确保白色絮体可通过混凝沉淀池有效沉淀，不影响后续单元；(2)调整甲醇投加点位，即在生化出水后端的中间池引水罐内投加甲醇，确保进水和甲醇的均衡，避免因水体的富营养化导致白色絮体大量繁殖，同时均匀进水水质和水量，减少C/N比的波动；(3)增加一套反冲洗废水收集系统，定期对罐体进行气-水联合反冲洗，确保反冲洗后脱落的泥渣能够顺利排出罐体，保持BAF罐体内白色絮体的生成速度与反冲洗的清洗周期达到平衡；(4)加大反硝化罐的内回流量，以反硝化罐出水COD的监测数据作为判断依据，抑制白色絮体在硝化罐内生长。

3.2 填料堵塞

BAF罐体内填充为聚氨酯材质的生物填料，反硝化罐在降解总氮的同时会消耗较多营养物质甲醇，导致活性污泥生长速率较快，造成填料堵塞，罐体过水阻力变大就会导致部分位置发生短流现象，进一步影响填料上下支撑材料的稳定性。其控制措施如下：(1)在BAF工程建设时采用材质、厚度较佳的支撑材料，同时上下采用无缝钢管连接支撑，保证工程强度；(2)在BAF罐体内增加泄压管，可减少罐体填料层内部的压力，既可利用部分反冲洗水通过孔壁开孔冲扫填料中间层，又可在泄压管内部出现泥渣堵塞时通过泄压管底部设置联通的排渣管进行排渣工作；(3)优化BAF滤池各罐体内生物填料的数量，占填料层有效容积的70%左右即可；(4)在填料层中部增设反冲洗气管，反硝化和硝化罐体内部各增加3层和2层反冲洗气管，根据堵塞情况增加反冲洗频次，确保装置稳定运行。

4 结语

采用BAF工艺在外加碳源的条件下处理农药废水，对总氮和总磷都具有较好的处理效果，但需均衡C/N比，确定合理的反冲洗清洗周期，重点抑制白色絮体的生长以及解决填料堵塞的问题，从而保证BAF工程稳定运行。