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        化工污水处理系统污泥增加缘由及对策 松原污水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-02-15 13:29:47

        图片3 

          活性污泥(activesludge)是微生物群体及其所依附的有机物质和无机物质的总称,活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥,活性污泥主要用于处置废水。A/O生化处置工艺(简称A/O工艺)是由厌氧和好氧两局部反响组成的污水生物处置系统,污水进入厌氧池后,依次阅历厌氧反硝化、好氧去有机物和硝化的阶段,其流程特性是前置反硝化,硝化后局部出水回流入反硝化池,以提供硝酸盐;A/O工艺特别合适煤气化、有机化工等废水的处置。

         

          1、鲁南化工污水处置系统及污泥系统简况

         

          1.1 工业污水处系统工艺流程

         

          兖矿鲁南化工有限公司(简称鲁南化工)是兖矿集团旗下一家高科技煤化工企业,企业以煤为原料,经过水煤浆加压气化工艺产出合成气,进而生产甲醇、醋酸、醋酸乙酯、丁醇、聚甲醛等有机化工产品。

         

          鲁南化工现有污水与回用水处置系统建于20069月,20074月调试运转;项目总投资11700万元,设计污水处置才能为26000m3/d,采用A/O工艺和双膜法废水处置工艺,其工艺流程见图1

         

        图片4 

          污水处置系统主要对企业排放的生产、生活污水实施集中处置,生产废水主要包括煤气化废水、有机化工废水(包括甲醇、醋酸、丁醇、聚甲醛、醋酐、醋酸乙酯等安装产生的生产废水、冲洗水),设计出水水质达《污水综合排放规范》(GB8978—1996)一级规范。

         

          1.2 污水处置系统设计进出水水量及水质(1)

         

        图片5 

          1.3 污泥处置系统的设计

         

          污水处置系统设计正常进水悬浮物(SS)含量为3560mg/L;其中,对造气安装、气化安装废水悬浮物含量的请求为50100mg/L。污泥处置系统有关设计参数见表2

         

        图片6 

          污泥处置系统主要设备:污泥浓缩机2台,规格:8.0m×5.0m,功率2×1.5kW;厢式压滤机2台,规格为Xm300/1500mm,处置才能5t/箱,功率2×4.0kW;气动隔阂泵2台,型号ARO666320-EEB-C(英格索兰)

         

          2、污水处置系统污泥增加缘由及危害

         

          2.1 污泥增加问题的呈现

         

          2007A/O系统投运以来,有机污染物负荷率不断坚持在60%80%,系统运转稳定,出水水质满足并优于《污水综合排放规范》(GB8978—1996),污泥性状良好,生化系统污泥浓度维持在6000mg/L左右。2017年以后,随着鲁南化工多个新项目投运,有机污染物负荷显著增加(80%110%),加之其他诸多要素的影响,2017年以后A/O生化系统污泥浓度高达1100013000mg/L,且经过显微镜检验(简称镜检”)发现无机污泥占比拟高,污泥活性明显降低,污泥脱水系统2台厢式压滤机连续运转,单台每次出泥45t、每天出泥1520t仍无法满足污水系统排泥所需,污水处置系统运转风险较大。

         

          2.2 污泥增加的缘由剖析

         

          关于污泥增加的缘由,经认真排查与剖析,鲁南化工排查梳理出以下方面的缘由。

         

          (1)污水处置系统水力负荷、有机污染负荷增加。2017年以来,醋酸、醋酐安装提产,聚甲醛安装达产,多套安装负荷的提升使得废水量增加,CODNH3-N等有机污染负荷增加,污泥负荷增高,污泥增殖疾速,泥量增加。

         

          (2)煤气化废水悬浮物含量高。设计气化废水(进水)悬浮物含量≤100mg/L,实践悬浮物含量均匀在150mg/L,最高达500mg/L,主要缘由是新建复合肥安装占地而停用原厂内预处置廓清池,气化废水保送流程改为直接送污水处置厂,废水中的煤灰未得到有效沉降,造成污水处置系统污泥中无机组分含量增高。

         

          (3)废水排放规范提升。《关于批准发布<山东省南水北调沿线水污染物综合排放规范>4项规范修正单的通知》(鲁质监标发[2011]35)中,排水悬浮物指标由70mg/L降至30mg/L,循环水排污原作为清净下水直接排放,因排放规范提升而不能直排,2016—2017年对全厂循环水排污水实施管理,将循环水排污至净化水厂三级沉淀池吸附沉淀后排放,此局部水量增加约400t/h,相应增加絮凝剂投加5.6t/d,致三沉池负荷增加,污泥量增加约5t/d

         

          2.3 污泥增加的危害

         

          由于上述缘由,污泥脱水系统不能满足系统污泥处置所需,生化池污泥浓度最高增至13000mg/L且无机污泥占比大,每天有大量污泥不能从系统中脱出,久而久之对生化处置系统危害极大。详细危害如下。

         

          (1)生化污泥老化,对CODNH3-N去除才能降落,影响出水水质,出水CODNH3-N升高。经与山东省环科院专家交流得知,当生化池污泥浓度超越15000mg/L时,污泥将不再生长而是呈现死亡,该值为污泥浓度峰值,当前生化池污泥浓度曾经接近临界值,如控制不好任由污泥浓度继续增高,将会呈现污泥死亡、上浮等恶性事情。

         

          (2)生化污泥SV3090%以上,悬浮颗粒多,不易沉降,沉降性能差,影响出水SS,存在排放超标风险。

         

          (3)污泥增加会占用生化处置系统有效容积,限制进水量和对污染物的处置才能。

         

          (4)污泥泥龄增长,耐冲击性差,一旦受负荷冲击,短期内不易恢复生性。综上,污水处置系统负荷增加,污泥不能及时排出,生化污泥浓渡过高,泥龄老化,会对污水处置系统的处置才能和出水水质形成较大影响,存在较大的环保风险。

         

          3、应对措施

         

          针对污水处置系统暴显露的污泥量增加问题,鲁南化工从控制污水处置系统进水水质、优化设备运转、改善污泥性状、增设叠螺式污泥脱水机(增加排泥才能)等方面着手优化与改良,于20191—6月提出并落实如下应对措施。

         

          3.1 控制气化废水进水

         

          SS浓度煤气化废水中的煤灰等悬浮物是形成污水处置系统进水悬浮物含量高、生化污泥中无机组分高的重要缘由。为此,采取了如下措施:

         

          气化车间从源头增强管理,开好气化压滤设备,在界区内充沛脱除煤灰等悬浮物;

         

          应用原造气安装(由于高耗能等缘由,于2010年停用并撤除,在旧址建立了复合肥安装)的平流沉淀池,将气化废水改道平流沉淀池充沛沉淀后再由泵打入污水处置系统调理池,平流沉淀池沉淀下来的煤灰经过抓斗吊定期清算,随气化灰渣作为普通固废实施处置。本项改造措施充沛利旧,仅新增2台污水泵,投资20万元。

         

          3.2 改善污泥性状,投加营养液

         

          生化污泥所需的主要营养物质有碳源(BOD/COD)、氮源、磷源和无机盐等。碳是构成细菌体的重要元素,细菌体中的各有机物均含有碳,污水中含碳的有机物即为细菌所能应用的碳源。氮也是构成生物体的重要元素,在细菌的蛋白质、核酸等分子中均含有氮元素。鲁南化工污水中NH3-N充足,无需补充氮源;细菌对无机盐的请求并不高,污水中的无机盐含量普通能满足其生长所需;但细菌对磷的需求较多,普通工业污水中若磷缺乏,需投入一定的磷酸盐作为磷源。鲁南化工污水处置系统污泥存在氮源过量而碳源、磷源缺乏的问题,为改善污泥性状,提升污泥活性,决议投加甲醇废水和磷营养液(NaH2PO4)以补偿碳源、磷源缺乏,O池依照C(BOD5)∶N∶P=100∶5∶1(其中,NNH3-N计,PPO4-P)的比例调理。

         

          3.3 增设叠螺式污泥脱水机以加大排泥量

         

          经计算,当前污水处置厂污泥产生量(85%含水率)25246kg/d,而污水处置厂2台厢式压滤机的污泥处置量(85%含水率干泥饼)20t/d,污水处置厂污泥增殖量(85%含水率)5246kg/d,故需增设污泥脱水设备。

         

          分离污水处置厂实践场地状况,研讨厢式压滤机的排泥效果,参考其他企业的污泥处置办法,对常用的污泥脱水机实施比拟,最终决议增设叠螺式污泥脱水机(简称叠螺机)。叠螺机设备规划紧凑,可显著减少基建投资,具有装置调试简单、占空中积小、整机全密封操作、可连续进出料、工人劳动强度低(1人可同时操作多台叠螺机)、毛病率低等优点,运转前设置好污泥的浓度、污泥量、加药量等指标即可自动连续地处置污泥。新增2台污泥叠螺机及配套设备投资119万元。

         

          4、投资状况及效果评价

         

          4.1 投资状况及运转费用

         

          2台叠螺机及配套设备投资119万元,2台污水提升泵投资18万元,土建费用5万元,平流沉淀池利旧改造费用8万元,优化改造合计投入150万元。

         

          污水处置系统优化改造后,增加的运转费用主要为营养液投加,每天投加500kg,日增加药剂费用约800元,折合吨废水运转本钱增加0.3元,但投加营养液为暂时性改善污泥性状的措施,不会长期投加。

         

          4.2 整体效果评价

         

          (1)叠螺机投运后,运转稳定牢靠,大幅提升了系统的污泥处置才能,日产出含水率75%的污泥7.214.4t,完整满足目前系统污泥增殖量处置需求,确保了三沉池和清污分流系统出水悬浮物含量达标且稳定;与此同时,生产中加大了对初沉池的排泥,以便及时将污泥中的无机成分脱除,有效降低污泥的无机组分含量,提升活性污泥的含量,从而提升了活性污泥的处置才能,保证了系统的长周期、平安、环保、稳定运转。

         

          (2)经过源头增设气化废水预处置程序,降低了污水处置厂进水悬浮物(煤灰)浓度,调理池进水发黑问题明显改善,经过3个月的运转,生化污泥组分得到改善,镜检发现污泥中无机组清楚显减少、有机组分增加,生化池污泥浓度大幅降低,污泥活性加强,出水水质明显改善。

         

          4.3 进出水指标比照

         

          改造前后污水处置系统进出水指标比照见表3。能够得出结论:

         

          改造前后进出水水量及进水CODNH3-N指标根本无变化;

         

          经过源头管理,进水悬浮物含量由150mg/L以上降至50mg/L以下;

         

          系统出水CODNH3-N、悬浮物含量在原出水达标的根底上进一步得到优化,水质满足2019年山东省新公布的《流域水污染物综合排放规范第1局部:南四湖东平湖流域》(DB37/3416.1—2018)请求;

         

          生化系统污泥浓度从1100013000mg/L降至50007000mg/L,大幅降低,污泥中无机组清楚显减少,有机组分增加。

         

        图片7 

          5、结语

         

          (1)2017年以后,随着鲁南化工多个新项目的投运,污水处置系统负荷增加,污泥不能及时、有效排出,生化污泥浓渡过高,泥龄老化,对系统处置才能和出水水质形成较大影响,存在较大的环保风险。后经一系列优化改良,保证了污水处置系统的良好运转。

         

          (2)生化污泥是整个生化处置系统的中心关注对象,应经过定期剖析污泥浓度、SV30等指标,并分离镜检判别生化污泥的活性情况,这对指导污水处置设备的平安、稳定运转具有重要的意义。

         

          (3)叠螺式污泥脱水机设备规划紧凑,投资低,具有装置调试简单、占空中积小、毛病率低、操作烦琐等优点,且其运转稳定牢靠,值得在水处置范畴中推行应用。

         


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