确定废水来源及水质特征
本工程所接纳废水为某公司工艺生产废水、冲洗废水及生活废水。废水中包含大量发酵液及悬浮物,废水生化性较差。
工艺流程确定
根据废水生化性较差特征及排水要求,本方案拟采用“预处理+一级厌氧处理+一级强氧化+二级厌氧处理+一级A/O处理+二级强氧化+二级A/O处理”的工艺路线。
1.调节池
废水来水水质水量有一定的波动性,故设调节池对废水进行调节,使不同时间来水充分混合,保证后续生化系统运行稳定。并设置搅拌机,一方面起到搅拌作用,使废水充分混匀,调节来水水质水量,另一方面防止水中细小悬浮物沉积池底。或者采用曝气搅拌系统混合来水,调节池可利用现有设备修复或改造。
2.气浮系统
原水中SS较高,为降低后续构筑物负荷,采用气浮进行预处理。气浮法处理工艺是在水中形成高度分散的微小气泡,粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒,形成水-气-颗粒三相混合体系,颗粒粘附气泡后,形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面,形成浮渣层被刮除,从而实现固液或液液分离的过程。
悬浮物表面有亲水和憎水之分。憎水性颗粒表面容易附着气泡,因而可用气浮法,但是水中的悬浮物通常既有憎水性的又有亲水性的,因此需加入适当的化学药剂处理使亲水性颗粒转为憎水性。水处理中常用混凝剂使胶体颗粒结成为絮体,絮体有网状结构,容易截留气泡,从而提高气浮效率。
主要功能:在此投加药剂,去除部分悬浮物、有机物以及总磷。
预处理后污水由于废水COD浓度仍然较高,采用厌氧方式进行处理,结合本工程现有情况计划对现有两座厌氧罐进行修复,其中一台厌氧罐为08年安装,罐体碳钢防腐,目前腐蚀严重,布水效果较差,三相分离器泥水分离效果较差,需重新防腐并更换内部布水、排泥、回流及三相分离器等,提高厌氧罐的使用效率;第二套厌氧罐为混凝土池体,目前布水器堵塞严重,三相分离器漏泥现象严重,需检查防腐并更换内部布水、排泥、回流及三相分离器等。厌氧处理单元采用两级厌氧,保证处理效果。二级厌氧出水经沉淀后进入后续好氧处理单元。
一级厌氧后废水进入一体化高级氧化设备,设备型号为RWQY-30,该设备具有絮凝及强氧化的双重功能。经过氧化后可将废水中大分子难生化有机物进行断链,分解为小分子有机物,以此提高废水可生化性。经一体化高级氧化设备处理后的废水进入二级厌氧处理设备。
考虑本项目污水的特殊性,采用两级AO工艺进行处理,并再两级AO间增设二级高级氧化工艺段,进一步提高废水的可生化性,同时为提高总氮去除效果,设置碳源投加系统,保证总氮达标。
两级A/O池
A/O工艺系Anoxic/Oxic(兼氧/好氧)工艺的简写,即缺氧-好氧生物脱氮工艺,是在常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术,也是目前采用较广泛的一种脱氮工艺。A/O工艺充分利用缺氧生物和好氧生物的特点,使污水得到净化。
在A/O池生化系统内氨氮主要通过微生物的同化作用以及硝化菌和反硝化菌的作用予以去除。
同化作用去除主要是通过微生物增殖过程中对氮的吸收,转化为微生物自体物质,然后通过排出剩余污泥的方式排出处理水之外。同化作用氮的去除效果主要依运行条件和水质而定。
生物硝化反硝化脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化反应:
硝化反应是在好氧条件下,将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。硝化细菌是化能自养菌,生长率低,对环境条件变化较为敏感。温度、溶解氧、污泥龄、pH、有机负荷等都会对它产生影响。
反硝化反应:
反硝化反应是指在无氧的条件下,反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程。
反硝化菌属异养兼性厌氧菌,在有氧存在时,它会以O2为电子受体进行呼吸;在无氧而有NO3-或NO2-存在时,则以NO3-或NO2-为电子受体,以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。在生化过程中,约96%的NO3-N经异化过程还原,4%经同化过程合成微生物。
目前典型A/O工艺是把反硝化段提前到好氧工段前,利用原水中有机物作为有机碳源,故称为前置反硝化流程。废水在好氧段时,含碳有机物被好氧微生物分解,有机氮通过氨化作用和硝化作用,转化为硝化态氮,在缺氧段时,活性污泥中的反硝化细菌利用硝化态氮和废水中的含碳有机物进行反硝化作用,使化合态氮转化为分子态氮,获得去碳脱氮效果,同时具反硝化段有生物选择的作用,防止污泥膨胀。A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能,而且由于硝化段有机负荷低,对COD、BOD有较高的去除率,处理深度高,剩余污泥量少。选择微孔曝气系统,充氧效率较高,在同样处理效率的前提下,A/O工艺系统较氧化沟工艺电耗低些,采用A/O工艺可以满足本工程所要求的出水水质。
A/O工艺是一种能够高效脱氮的污水处理工艺,包括缺氧段、好氧段,各反应单元功能与工艺特征如下:
1、污水先经过缺氧段,本段的功能是反硝化脱氮,通过脱氮可以消耗水中的有机物,降低后续负荷,有利于硝化反应,硝态氮是通过硝化液回流由好氧段提供。
2、混合液从缺氧反应段进入好氧段—曝气池,这一单元是多功能的,去除COD、BOD以及氨氮都在本段内进行。
二沉池
一级A/O池出水进入二沉池进行泥水分离,分离的污泥一部分回流至前端补充A/O池的污泥,剩余部分排入污泥浓缩池,二沉池采用碳钢防腐结构,与二级高级氧化设备成套。
三沉池
二级A/O池出水进入三沉池,利用重力沉降的原理进行固液分离,污泥沉淀到池底,通过刮泥机汇集到污泥斗中排至污泥池。剩余污泥排至污泥储池。
结合本工程污水特性,为保证污水稳定达标,在两级A/O之间增设一体化高级氧化设备,对污水中难降解有机物进行进一步降解,确保系统出水达到排放标准。
本工程中产生的污泥经污泥浓缩池重力浓缩后,经叠螺脱水机脱水处理