某化工厂污水处理运行管理实践

文_张士敏 福建福海创石油化工有限公司

某化工厂设有一套250m3/h含盐污水处理系统，目前处理污水量100m3/h，生化系统长期处于低负荷运行。通过技术改造调整优化运行参数后，降低运行能耗，基本满足装置开停工或装置工况异常产生大量高浓度物质废水处理需求，使处理后出水达到《GB31571-2015 石油化学工业污染物排放标准》排放水标准。

1 污水处理工艺流程及原理

厂区污水进入污水调节储罐，通过调节罐内的罐中罐进行初步除油及悬浮物沉降去除，调节罐内均质后污水再提升至一级涡凹气浮和二级加压溶气气浮进行预处理。

预处理后污水进入A/O生化处理加BAF曝气生物滤池生化处理流程，此流程既考虑脱碳处理，又考虑脱氮处理，其前置反硝化工艺可以充分利用进水中的有机物满足反硝化所需的碳源，避免碳源浪费，产生碱度可中和O段硝化反应的部分酸度。

缺氧段和好氧段串联在一起的A/O工艺，在缺氧段中异养菌将污水中大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，这些产物进入好氧池处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率。在O段，过控制溶解氧、pH值、污泥龄，形成硝酸菌优势，将NH3-N主要硝化至NO3-，实现硝化反应，产生的部分酸度由A段产生的碱度和进水碱度弥补，不足部分则由加药系统投加碳酸盐类，以保证系统合适的残余碱度和pH值。O段混合液部分回流至A池 ，A池中处于缺氧状态的微生物利用来水碳源进行反硝化脱氮。

O池出水进入二沉池，在二沉池进行固液分离；二沉池底部污泥回流至A池，出水提升至曝气生物滤池，进一步去除COD、NH3-N、SS，保证出水达到《GB31571-2015 石油化学工业污染物排放标准》排放水标准。

污水处理工艺流程图如图1所示。

图1 污水处理工艺流程框图

2021年污水处理系统进出水指标情况见表1。

表1 2021年污水处理系统进出水指标

2 污水处理预处理单元运行管理

上游装置来水悬浮物成分复杂，经常造成调节罐排泥管堵塞，在内罐贴壁淤积升高的沉淀物，经虹吸进入外罐后，提升进入气浮单元，在气浮槽底部淤积。气浮运行后期出水经常携带底部积泥，造成溶气罐填料积泥污堵，气浮出水水质逐渐变差，影响生化处理单元运行。

首先，通过加强设备日常维护、优化运行操作进行解决处理上述问题。一是定期对气浮槽进行排空清洗，清洗并更换溶气罐内损坏的填料。二是优化操作，减少悬浮物进入气浮单元。一方面增加排泥频率，通过快开开关排泥阀（严重时加气搅拌），扰动贴壁沉淀物，进入底部锥形污泥区，后排至污泥收集池内；另一方面两个调节罐间断运行，保持一个进水，另一个停止进水进行污水处理，合理控制调节罐内处理液位，减少因虹吸力过大，携带内罐沉淀物进入外罐。其次，注意调节气浮出水溢流堰高度，减少挂渣扰动使浮渣沉淀，随气浮出水进入生化处理单元。

3 污水生化处理单元运行管理

曝气池是活性污泥主要活动场所，其运行中的异常情况（进水中含有高浓度物质、污泥负荷突变、溶解氧异常等)都会影响到污泥中微生物的活性，因此必须根据实际运行工况，提前预判，及时进行运行参数调整。

3.1 污泥指数SVI

SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能，污泥指数过低，说明泥粒细小、紧密，无机物多，缺乏活性和吸附能力；指数过高，说明污泥将要膨胀，或已膨胀，污泥不易沉淀。同时SVI值与污泥负荷也有关，污泥负荷过高或过低，活性污泥的代谢性能都会变差，SVI值也会变很高，存在出现污泥膨胀的可能。良好的活性污泥SVI常在80～150之间，系统运行以来SVI一直控制在75～120之间。

3.2 A/O池MLVSS/MLSS

曝气池内MLVSS运行值控制在2000～3000mg/L，MLVSS/MLSS比值在0.4～0.55之间。在有冲击负荷或有毒物质进入时,维持较高的MLSS运行，以提高活性污泥系统对负荷冲击的适应性，及系统稳定性。在低负荷工况下，维持较低的MLSS，以营造有利于微生物的生长环境，减少搅拌强度和曝气量,降低运行电耗。

3.3 溶解氧DO

溶解氧浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长，其鼓风机能耗在污水处理厂电费中所占的比例最大，是污水站节能降耗运行的关键点。在系统运行负荷较低，控制曝气池出水DO值在2～3mg/l左右，减少曝气量，降低了搅拌强度，使传质速率变小，污泥絮体不能在池中与污水充分混匀，减缓污泥生长，防止因过度曝气，污泥过氧化而分解，变成细小絮体流失，造成活性污泥总量不足，降低处理效果。在有冲击负荷或有毒物质进入时, 控制曝气池出水DO值在4～6mg/l左右，增强搅拌强度，使传质速率变大，污泥絮体在池中与污水充分混匀，增强生化污泥活性及对高浓度物质冲击的适应性，提高去除率。

3.4 污泥龄（ts）

ts过长，活性污泥沉降性能变好，有利于硝化菌群生长,但微生物分解活力下降；ts 过短，微生物生长处于对数生长期或稳定期，分解污染物能力强，但不利于硝化菌群生长且沉降性能不足。为使活性污泥系统具有良好的硝化效果和较强的抗冲击负荷能力，通过剩余污泥排放，控制较长的ts，使生化系统有效稳定运行。

4 技改措施

新配一路管线联通气浮出水总管至气浮槽排渣总管，使气浮出水部分回流提升至调节罐，以降低调节罐内COD浓度，并通过气浮预处理进一步去除污水中的COD。

新配一路管线使并联运行的两组A/O池，可以调整为串联运行。在装置开停工或装置工况异常产生大量高浓度物质废水时，调整为串联运行，前一组控制溶解氧浓度4～6mg/L运行，加强搅拌强度；后一组控制溶解氧浓度2～4mg/L运行，合理控制搅拌强度，同时注意内回流和污泥回流调整。此项改造基本满足大量高浓度物质废水冲击负荷的处理，其产生较高的SS通过BAF曝气池进一步去除。

新配一路管线使监控池出水回流至事故池。在生化系统受到冲击、生化系统调整恢复期间，不合格出水回流至事故池储存，防止不达标污水外排。

5 运行效果和综合评价

运行7a多来，通过一系列技改措施和运行调整，污水低负荷运行状态稳定，且生化系统经受住了四次装置开停工和两次装置工况异常冲击，出水满足《GB31571-2015 石油化学工业污染物排放标准》排放水标准。

根据运行工况,调节进水量,控制F/M,调整溶解氧DO值。针对较高的进水水质,若调节罐出水指标较高,适当减少曝气池进水量,控制进入曝气池的COD总量,提高溶解氧,增强搅拌强度, 营造有利于微生物的生长环境。

通过一系列技改措施的实施，调整优化运行参数的总结，在保证运行效果前提下，摸索出了部分节能降耗运行模式。

6 结语

为满足日益严格的排放水环保指标，应考虑对污水站进行提标改造，如在A池投加填料、对二沉池出水进行臭氧氧化、在BAF曝气池后增加滤池，进一步去除污水中的NH3-N、COD、SS等污染物，使出水达到排放水标准。同时,需严格对进水水质进行监控，加强设备系统的检修维护管理，灵活调控工艺参数，确保污水站稳定运行，挖掘其节能降耗运行潜能。