羧甲基纤维素钠废水处理论文范文

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1调试中异常现象及解决措施

1.1异常现象（1）厌氧跑泥。污泥驯化期间，进水NaCl含量达15g／L时，厌氧池表面逐渐漂起浮泥，其后浮泥量逐渐增多，最终浮泥厚度达200mm，同时池内污泥浓度降低，出水COD逐渐升高。浮泥外形似凝胶，触摸有滑腻感，厌氧池产生浮泥前后池面变化情况见图2。（2）CBR池SV30过高。本系统好氧单元采用CBR工艺，调试初始控制污泥回流比60％。进水调试第1周系统SV30＝10％，MLSS＝1500mg／L；随着进水盐分及COD浓度的提升，到第4周进水NaCl含量为12g／L，好氧系统SV30＝40％，MLSS＝4000mg／L；第7周开始进水NaCl含量为21g／L，好氧系统SV30＝95％，MLSS＝4500mg／L。为降低系统SV30值，采取降低回流比至30％，但3d后SV30增至100％，出水浑浊，COD值升高。各参数变化情况见表3。（3）好氧污泥难沉降。系统进水调试第9周时，进水NaCl含量为25g／L，好氧系统污泥难以沉降，污泥随出水流失，系统内MLSS降低至1500mg／L，出水浑浊，COD值超标。（4）好氧水温过高污泥老化。系统调试第11周7月底时正值盛夏，当地气温最高达40℃，此时系统进水量500m3／d。厌氧出水水温35℃，但CBR池内水温达43℃。好氧池内有褐色泡沫，污泥沉降速度快，SV30降至15％～30％，MLSS＝2500～4000mg／L，出水浑浊，但增加絮凝剂投加量后出水COD仍达标。

1.2原因分析及解决措施

1.2.1厌氧跑泥原因分析：污泥上浮是企业车间内羧甲基纤维素钠产品带入废水处理系统所致。羧甲基纤维素钠密度为0．5～0．7g／cm3，预处理时投加PAC、PAM等絮凝剂可去除废水中所带来的该产品，但初沉池内高盐废水中NaCl含量达140～160g／L，废水密度约1．116×103kg／m3，远大于羧甲基纤维素钠与PAC、PAM所形成的的絮体，絮体无法在初沉池沉淀去除，大量含CMC、PAC、PAM的絮体上浮并进入后续单元。CMC具有增稠、黏结等功能，在厌氧池内积累到一定程度后，与厌氧池内污泥、有机物黏结成凝胶类物质，其密度小于NaCl含量为15g／L的盐水，当系统盐分达到15g／L时，大量凝胶状污泥上浮［2］。解决措施：通过试验确定初沉池PAC最佳投药量1000mg／L、PAM最佳投药量10mg／L，保证对CMC的絮凝效果；在平流沉淀池池面增设刮渣板，加强表面浮泥的清理工作，保证含CMC产品的絮体不进入均质池；将厌氧池池面浮泥清除出系统，消除已进入系统的CMC对生化污泥的持续影响。按该措施实施2周后厌氧系统恢复正常，其后对生产废水严格执行该预处理方法，废水处理站运行稳定。

1.2.2CBR池SV30过高原因分析：对比MLSS和SV30两个参数，当NaCl含量为21g／L，好氧系统SV30＝95％，MLSS＝4500mg／L时，污泥SVI＝211mL／g，为污泥膨胀的表现［3］。当系统NaCl含量为21g／L时，在高盐环境下形成的菌胶团较普通活性污泥中菌胶团粒径小、分散、絮凝性差，出现SV30值高、SVI指数高等问题，均为高盐、高COD废水好氧系统中正常表现。运行中刻意减小污泥回流比导致污泥流失、MLSS减小、系统缺乏足够成熟的菌胶团处理污染物［4］。污染物浓度高而成熟的菌胶团少，随着负荷过高，活性污泥中含有很高的能量水平，系统内微生物处于对数增殖期。对数增殖期的活性污泥吸附、凝聚能力更差，持续减小回流比则成熟的菌胶团持续减少，处理效率持续降低。解决措施：将污泥回流比增至60％运行，3d后系统SV30降至90％，上清液清澈，出水SS、COD恢复正常。

1.2.3好氧污泥难沉降原因分析：在NaCl含量为25g／L、总盐35g／L的高盐环境下，废水密度已接近海水密度1．025×103kg／m3，而普通活性污泥的相对密度为1．002～1．006，污泥难以沉降；同时高盐环境下的活性污泥粒径小、絮凝性差，易分散于水中并随出水流失，普通的自然沉降已难以达到泥水分离的目的。解决措施：为强化污泥絮凝性、保持系统内生物量，结合现场试验，对CBR出水投加10mg／L的聚硫酸铁。一般认为生物处理对Fe的允许浓度为10mg／L［5］，所选聚硫酸铁中Fe的含量为20％，该投加量在微生物承受范围内。具有吸附絮凝性能的聚硫酸铁作为晶核，将分散的微生物吸附并形成较大粒径的菌胶团，增大菌胶团的密度保证沉淀分离效果，在中间沉淀池泥水分离后将污泥回流至CBR池内［6］。污泥及混合液总回流比为60％，整个好氧系统内聚硫酸铁浓度增加并逐渐趋于平衡，通过数学归纳法计算得第n次平衡后系统内聚硫酸铁最终累积浓度为6mg／L，在生物承受范围内。按该法运行7d后，系统出水逐渐清澈，COD达标，MLSS恢复至3500mg／L。其后持续以该参数投加聚硫酸铁，系统无其他不良反应。

1.2.4好氧水温过高污泥老化原因分析：由SV30与MLSS指标计算得高温时SVI值为60～75mL／g，此时水温高、污泥沉降性差、出水浑浊、曝气池有深褐色泡沫，是水温过高引起的污泥老化问题。CBR池水温较厌氧池高8℃，热量来源为：①系统已接近满负荷运行，好氧单元COD去除负荷达2．5kgCOD／（m3•d），大量的有机物被微生物通过新陈代谢降解，反应过程释放大量的热量导致水温升高；②风机出口处空气温度达99℃，空气与水接触时将空气中热量传递至水中；③进水水温升高，厌氧出水水温已经达35℃，与①、②所述释放热量的情况综合考虑后水温可达40℃以上。解决措施：短期内增设冷却塔或换热器对好氧池降温并不现实，出水絮凝后水质仍较好，说明可驯化出耐高温的耐盐菌，可加强絮凝单元以保证出水水质。均质池一般调节pH至7．5左右，废水中大量有机酸在CBR池内被消耗，CBR出水pH上升至8．5。试验发现不同pH下絮凝效果差异显著，见表4。试验显示当絮凝反应pH≥8时，大量PAC与水中碱度发生反应，絮凝效果不佳；当调整pH至中性环境，大部分PAC参与絮凝反应，出水水质好。废水中由生物代谢产生的大量CO2溶于水中，在pH为8～8．5时主要以HCO3－形式存在，当加酸调节pH≤7．5时，HCO3－与H＋反应，产生CO2粘附于絮体上，致使试验中污泥上浮［7］。实践中选择在中间沉淀池出水堰处投加盐酸将pH调至7，再跌水进入絮凝沉淀池投加絮凝剂进行泥水分离，所产气泡在跌水过程中散发。按此参数运行1d出水即达标，其后CBR池水温最高达46℃时，出水仍稳定达标。高盐、高COD废水生化处理系统的稳定性受多方面因素的影响，精细化管理对保证系统稳定、出水达标至关重要。在该废水处理站的日常运行中，对配水盐分、MLSS、SV30、pH、药剂投加量等各单元参数的检测任务落实到人，并由相邻工作组的人员复测确认；建立各单元定时巡检点与操作规程；建立完善的奖励与处罚制度；定期组织废水处理站员工技术培训。通过精细化管理、提升操作管理人员业务水平和责任心以保证系统运行的稳定。

2处理效果

系统稳定运行后，选取9月30d内厌氧、好氧系统运行参数，见图2，厌氧、好氧系统去除负荷见图3。系统厌氧进水COD均值为13209mg／L，厌氧出水COD均值为5608mg／L，厌氧系统平均COD去除负荷为2．53kgCOD／（m3•d），超过原设计的2．5kgCOD／（m3•d）容积去除负荷；好氧出水COD均值为309mg／L，好氧系统平均COD去除负荷为3．12kgCOD／（m3•d），超过原设计的3kgCOD／（m3•d）容积去除负荷。

3运行费用分析

系统满负荷稳定运行后，经测算得：日耗电3331．5kW•h，电费0．55元／（kW•h），即电费1832．33元／d；各类药剂费合计1715元／d；污泥处置费合计1260元／d；废水处理站7名操作管理人员，工资合计30800元／月，即人工费1026．67元／d。各类费用合计5834元／d。满负荷时处理水量600m3／d（含100m3／d的高浓度生产废水），即总运行总成本为9．72元／m3，折合成高浓度生产废水处理成本为58．34元／m3，每吨高盐废水的处理成本低于多效蒸发技术（处理成本100元／m3）的运行费用。

4结论

（1）将企业生产废水与其他废水按比例配水，采用初沉池—均质池—水解酸化池—厌氧池—CBR池—絮凝沉淀池工艺处理高COD、高含盐的羧甲基纤维素钠废水是可行的，可以做到稳定运行，出水达标。（2）系统稳定运行后，厌氧进水COD均值为13209mg／L，厌氧出水COD均值为5608mg／L，厌氧系统平均COD去除负荷为2．53kgCOD／（m3•d），超过原设计的2．5kgCOD／（m3•d）容积去除负荷；好氧出水COD均值为309mg／L，好氧系统平均COD去除负荷为3．12kgCOD／（m3•d），超过原设计的3．0kgCOD／（m3•d）容积去除负荷。（3）运行中保证预处理效果、尽量减少进入生化系统的CMC产品、控制合适的好氧污泥回流比、投加聚硫酸铁保证污泥沉降性、调节絮凝反应的pH环境等是确保出水水质达标的关键。（4）采用生化法处理高盐分、高COD的羧甲基纤维素钠生产废水的总运行成本为9．8元／m3，折合成高浓度生产废水的处理成本为58．8元／m3，单位水量高盐废水的处理成本低于多效蒸发技术的运行费用。

作者：余泽强江葱蒙钟代李家祥单位：南京绿岛环境工程有限公司