SBR工艺下气化废水处理论文范文

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1工艺特点及主要构筑物

1.1除钙沉淀池气化废水中含有大量Ca2+、Mg2+等物质，在进入生化系统前应进行去除，否则会造成生物处理单元结垢，严重影响处理效果。本项目采用化学中和沉淀除钙的方法，投加磷酸进行中和，生成磷酸钙，同时投加PAC混凝剂，以便形成絮体快速沉淀。然后排至污泥浓缩池。该沉淀池有效容积为328m3，尺寸:9m×9m×4.8m，池体采用半地下钢筋混凝土构筑物，池内设刮泥机、排泥泵等设备。

1.2格栅井及初沉池厂区混合污水通过下水道依靠重力流至格栅井，通过格栅，将混合污水中大的杂物去除，确保后续设备安全运行，机械格栅宽度700mm，栅距5mm。之后用泵提升至初沉池，进一步沉淀去除废水中悬浮物质，初沉池2座，单座有效容积为328m3，尺寸为:9m×9m×4.8m，池体采用半地下钢筋混凝土构筑物，池内设刮泥机、排泥泵等设备。

1.3事故池事故池是化工废水处理站所必须的构筑物，由于化工厂在出现生产事故后，会在短时间内排放大量含有各种生产原料的有机废水，这些高浓度废水一旦进入，会给运行中的生物处理系统带来较高的冲击负荷，造成的影响需要很长时间来恢复，甚至会造成致命破坏。该池有效容积为10000m3，尺寸为47m×33m×7.0m，可容纳化工厂1个事故期排水量，地下钢筋混凝土构筑物，内设2台提升泵，可将事故池水排入均质调节池。

1.4均质调节池由于废水排放量及水质波动性较大，因此有必要在生物处理前设置均质调节池起到调节水量、水质的作用，使得后续工艺的处理负荷基本处在相同的水平，有利于处理工艺的连续、稳定、可靠运行;另外为防止废水中的悬浮物沉淀结块，设置潜水搅拌机进行搅拌。该池有效容积6000m3，尺寸为60m×22m×5.0m，地上钢筋混凝土构筑物。

1.5射流曝气型sbr生物反应池SBR生物反应池是整个系统的核心，反应池共6座，半地上钢筋混凝土结构，每座池尺寸为27m×21m×6.0m，池容3400m3，池内设置碟式射流曝气器6台，循环泵2台，滗水器1台，排泥泵1台，每池对应曝气风机1台，设计运行周期为6h，生物反应池设备见表2。废水先进入1号SBR，在进水的同时开启循环泵、鼓风机，以及氢氧化钠投加泵，在第1小时后停止进水，循环泵从池中进水端抽水，送至曝气器处，与鼓风机空气混合，曝气的同时对池水进行搅拌，至第4小时，风机运行20min后停止，再隔20min开启，间歇曝气，使池水不断处于缺氧、好氧交替变化状态。甲醇补充是在风机停止，池中处于缺氧状态时投加，氢氧化钠在第15分钟后停止投加，在第4小时所有设备停止运行，进入静止沉淀阶段，该阶段最后10min开启排泥泵排泥。在第5小时滗水器开始滗出上清液，经过1h排水后，第1周期结束。6座池子依次循环。去除氨氮的过程是:在进水初期，供氧量不足，池内残留的游离氧首先被消耗，反硝化菌以污水中的有机碳作为供体，把池内残留的NOx－N还原成氮气或供自身合成反应需要的有机氮。风机曝气后，同时循环泵开启增大曝气强度，随着曝气量增加，氨氮在硝化作用下转变成硝态氮，风机停止曝气，减少了系统供氧，污水处于缺氧状态，絮凝体形成菌胶团将进水期吸附贮存的碳源释放出来，使兼性反硝化菌进行反硝化脱氮，此时投加甲醇提供有机碳源作为电子供体，使反硝化过程更快地完成，风机开启后再次处于好氧状态时，开始硝化反应，在静沉、排水期间，风机停止供氧后，微生物处于内源呼吸状态，反硝化菌以内源碳作为供体进行反硝化反应将硝态氮转化成气态氮排出。射流曝气型SBR生物反应池特点如下:1)曝气效率高。选用的JAS碟式射流曝气器，因采用了气液混合式的射流喷头结构，大大提高了氧溶解率。与风机和水泵相结合进行射流曝气，同时具有鼓风和喷射曝气的优点，动力效率高(4.0～5.4kg/(kW•h))，充氧能力好(2.2～5.6kg/h)。2)循环搅拌。本设计采用水泵提供循环动力，使反应池内污水从进水端(缺氧段)至曝气机(好氧端)之间形成循环，循环水量接近处理水量的600%，强于A/O脱氮工艺中的活性污泥回流量，使得该系统具有较高的生物脱氮功能;同时，大流量循环搅拌还使得池内污泥始终保持良好的活性状态。3)运行方式灵活。通过PLC控制风机、水泵的启停，即可多次转换池中A/O阶段，即曝气—搅拌—曝气—搅拌，满足脱氮需求。同时可对曝气时间、沉淀时间、排水时间有效的控制，运行方式更加灵活，并可以在一定程度上适应进水浓度的变化。

1.6监测池按国控重点污染源自动监控项目现场端建设规范要求，监测池安装在线氨氮、COD、浊度及pH监测仪表，安装温度、流量、压力变送器，安装取样及数据采集仪器，传输各种监测参数到集中控制室，达标后外排或泵送回用，不达标换至电动阀，自流回前端均质池重新处理，并在监测池上面设分析化验小屋，可就地对监测水样进行化学分析，校验在线水质仪表。该池有效容积570m3，尺寸为14m×9m×5.0m，半地上钢筋混凝土构筑物。

1.7污泥处理系统本工程采用污泥浓缩池+带式污泥脱水机处理污泥，除系统的沉淀污泥和SBR反应池的剩余污泥外，同时接收厂区中水回用站的污泥，污泥浓缩池采用半地上钢混结构，结构尺寸14m×14m×5.0m，有效容积780m3，配套中心传动污泥浓缩机，采用污泥浓缩脱水一体机2套，带宽2.5m，配套全自动溶配加药装置。

1.8加药系统甲醇投加系统:由于系统来水属氨氮含量较高的有机废水，ρ(BOD5)/ρ(NH3－N)仅为1.25，靠本身污水中的碳源，远远不能满足反硝化过程所需碳源，故设甲醇储罐1个(15m3)及投加泵8台(6用2备)，投加量0～240L/h;运行时投加泵根据SBR池的运行时序启停。碱液投加系统:加碱的作用，一是维持硝化作用所适宜的pH水平，二是中和硝化作用中所产生的酸度。该项目采用氢氧化钠调整SBR池的碱度平衡，氢氧化钠投加量120L/h，根据SBR池的运行时序按时投加。

2调试与运行结果

工程于2013年3月竣工，4月起开始设备调试，工艺调试主要是进行射流曝气型SBR生物反应池的活性污泥培养和驯化，为了提高系统启动速度，投加西安市某污水处理厂脱水后的剩余污泥(含水率为80%)进行微生物接种，闷曝后采用间歇进水、小水量进水和逐步加大连续进水量的调试方法，逐池进行，2个月后进水量达到设计处理的水量，射流曝气型SBR生物反应池基本实现预定的去除率，整个系统于2013年6月交付运行，氨氮及COD处理结果见表3。

3工艺特点及注意事项

3.1反应池容积设计在射流曝气型SBR生物反应池处理气化废水的设计中，反应池容应以氨氮的污泥负荷为指标进行核算，不能以BOD的有机污染指标进行计算，否则池容就会过小，不能达到去除氨氮的目的。本项目反应池计算公式如。

3.2程序控制方式合理SBR池阀门及设备繁多，时段控制要求高，共设有6组SBR池，每个池子的进水时间对应固定的时间段(将全天24h分为6个时间段，如1号SBR池进水时间段为0～1，6～7，12～13，18～19时)，而该SBR池的其他设备按时序表在规定的时间自动运作，每个池子均在其固定的时间段顺序循环进行。进水泵只受均质池低液位停泵控制，当液位低时，进水泵停止，该时间段的SBR池进水量相应减少，其他设备还按时序表运行;当时间段对应的SBR池调为手动时，该组SBR池对应进水时间段不自动进水，均质池液位提高，到下一时间段进入另一SBR池运行，均质池高液位报警;生物SBR池单池或整体可按自动程序运行，也可在画面点动情况下手动运行。以上控制方式避免了断续进水、设备故障等而导致的运行时序紊乱的情况，使每个设备运行在每天的固定时段，方便操作人员的巡检和管理。

3.3加碱的位置煤气化废水系统结垢是一个普遍存在且成因复杂的问题，影响结垢的指标有:pH、碱度、Cl－、Ca2+浓度、浊度(或悬浮物含量)、电导率等。这些指标相互影响、相互关联，其中尤以pH、碱度、Ca2+浓度最为关键。本工程中原设计加碱的位置在SBR池进水总管上，降低了水中pH值，结果从加碱处到生物反应池管道结垢严重，后将碱投加点改为每个池子入口处，运行良好。

4结论

采用射流曝气型SBR工艺处理煤化工行业的气化废水，运行稳定，处理效率高，出水水质优于GB8978—1996《污水综合排放标准》和DB61—224—2006《渭河水系(陕西段)污水综合排放标准》的一级排放标准。

作者：王亚峰穆文斌单位：西安正德水处理有限公司陕化煤化工有限公司