关键词:制药行业废水;多级 AO;弹性填料
0 引言
山东某制药企业污水处理厂污水包括生离交废水、膜浓缩废水、真空浓缩冷凝废水、发酵废气分离液、设备清洗废水、乙醇蒸馏残液等,其他还有喷淋洗涤废水、化验试验废水、循环水排污水、纯化水站废水、蒸 汽 冷 凝 水、生 活 污 水 等。 现 有 处 理 规 模600m3/d,出水执行园区接管标准。由于水质水量波动较大,出 水 COD、总 氮 长 期 不 达 标。随 着 产 能的提 高,排放污水量增加,提 量 规 模 为 800 m3/d。利用现有构筑物的基础上,进行污水提量,且保证污水排放稳定达标。
1 工程概况及存在问题
1.1 现有工艺流程
设计进出水水质见表1。污水进入调节池均匀水质之后,进入水解酸化池进行难降解有机物的分解,后续进入初沉池后进行污泥沉降,部分污泥用于补充水解酸化池的污泥流失。提升泵提升进入厌氧罐,使有机物发生水解、酸化和甲烷化,去除废水中的有机物,并提高污水的可生化性,有利于后续的生化处理。厌氧之后进入到后续缺氧-好氧池中,进行常规脱氮除有机物,后进入二沉池沉淀出水再进入三沉池后进行排放,三沉池可根据出水磷含量进行絮凝剂的投加,保证磷的稳定达标(见图1)。
1.2 问题分析
(1)现有系统排放指标满足不了现有污水排放要求,目前业主运行指标显示三沉池出水COD150~500mg/L,不能稳定保证COD小于300mg/L。出水TN30~70mg/L基本无法实现达标排放。
(2)现 有 系 统 二 沉 池,三 沉 池 污 泥 上 浮 现 象 严重,沉淀池无法正常使用,出水和排泥均受到影响,需要整改。
(3)现有缺氧池停留时间35h,好氧池停留时间75h,整体污泥沉降性能差,松散,丝状菌大量增殖,严重影响出水及处理效果。
(4)好氧池穿孔曝气管有漏气点,整 体 曝 气 不均匀。
(5)现有水解酸化池、缺氧池无搅拌系统,整 体污泥沉积严重,大大降低有效容积及处理效果。
2 改造方案及设计
2.1 改造措施
①改造 AO 反应池为三级 AO 工艺,并实现多段进水,保证碳源的合理分配。
②维修现有好氧 池的曝气管路,并根据改造的三级 AO,重新布置曝气系统,曝气强度从前到后依次递减,保 证 每 级 O 池溶解氧维持在2~3mg/L。
③改造的 AO 池内增加弹性填料,增加微生物量,减少微生物量并减少丝状菌的大量繁殖,改善污泥沉降性能。
④水解酸化池、缺氧池增加搅拌装置,增强污水与微生物的接触,并有效减低污泥的沉积现象。
2.2 改造工艺流程
现有污水处理厂出水总氮基本不达标,COD 不能稳定达标。针对总氮不达标问题,将 AO 工艺改造为三级 AO 工艺,能够取消内回流设备,上一级硝化液完全进入下一级缺氧区进行反硝化,强化脱氮效果,提高脱氮效率,且采用多段进水能够更加合理分配碳源,降低投资和运行成本。对于 COD,采用维修现有曝气系统,保证充足的溶解氧供给,保证有机物的去除。系统丝状菌大量繁殖,导致污泥沉降性能变差,二沉池与三沉池表面出现大量浮泥,大量出水带泥,出水 指 标 偏 高。改 造 的 三 级 AO 池 内 布 置 弹 性 填料,增加微 生 物 量,并 有 助 于 提 高 脱 氮 除 有 机 物 效果,且能明显改善污泥的沉降性能。水解酸化池、缺氧池增加搅拌装置,使污水与污泥充分混合,强化处理效果,并能有效减少污泥沉积现象。针对系统主要问题,在利用现有构 筑 物 的 基 础上,进行提量达标的要求。工艺流程见图2。
2.3 改造单元设计
(1)池 体 改 造。 现 有 缺 氧 池 尺 寸 11.1 m×15.9m×5.5 m,1 座,有 效 容 积 882 m3。好 氧 池24.0m×7.8 m×5.5 m,2 座 串 联,总 有 效 容 积1872m3。按照每级 AO 工艺缺氧与好氧的体积比为1∶3进行池体分隔,三级反 应 各 级 总 池 容 相 等。
池体采用玻璃钢板沿池体宽度方向进行分隔,池 壁上、下分别固定两块200mm×200mm×8mm 的钢板,用于固定8#整体槽钢支架,10mm 厚度玻璃钢板采用 M12×70mm 热镀锌螺栓每间隔0.5m固定于槽钢支架上,采用环氧树脂进行防腐处理,玻璃钢板长度与宽度分别与池体的宽度与高度相等,由此形成玻璃钢隔墙。整个系统整体布置三块玻璃钢隔墙。
(2)曝气系统。维修更换破损曝气管路。经 核算一级 至 三 级 好 氧 池 需 氧 量 分 别 为:22 m3/min、12m3/min、8 m3/min,通过对现有曝气 管路的改造,满足每级好氧池的需氧量要求,保证 DO 维持在2~3 mg/L。 风 机 采 用 空 气 悬 浮 风 机,Q =50m3/min,P=65kPa,N =90kW,曝气支管上均设置阀门,可根据实际运行情况调整曝气量的需求。
(3)填料系统。AO 系统均布置弹性填料,采用不锈钢填料支架,填料布置高度为2.5m,距离池底约1m,间距20~30cm 进行满池布置。
(4)搅拌系统。现有水解酸化池尺寸12.3m×10.0m×5.5m,布置4台搅拌机,型号为 QJB1.5/ 6-260/3-960/S。三级缺 氧 池 每 级 各 布 置 2 台 搅 拌机,型号为 QJB1.5/6-260/3-960/S。
3 运行效果
污水处理厂于2020年9月完 成 调 试 并 投 入 使用,出水水质 稳 定 达 到 预 期 设 计 标 准。9-12月 平均进出水水质 监 测 数 据 见 表2。由 表2可 知,通 过多级 AO 的工艺改造及附属设施配置,弹性填料的增加等措施,处理出水稳定且优于设计指标。
4 经济效益
分析改造新增设备运行总功率约为188kW·h/d,新增电费约0.11元/m3。该 污 水 处 理 厂 提 量 达 标 改造工 程 总 投 资 110 万 元。 改造前处理水量为600m3/d,运行成 本 为 0.69 元/m3,改 造 后 处 理 水量为800m3/d,运行成本为0.8元/m3,吨水运行成本增加了0.11元/m3。COD、TN 的 总 消 减 量 分 别约为2989.5t/年、109.4t/年。由 此 看 出,该 提 标工程投资少,单位水量增加成本低,具有良好的经济与环境效益。
5 结语
污水处理厂采用多级 AO 工艺,配套弹 性 填 料的设置,可以明显改善出水效果,COD、总氮的平均去除率分别 高 达 98.9%、95.2%,出 水 明 显 优 于 设计出水,能够实现稳定达标。改造后的生化系 统 污泥系统运行稳定,污泥沉降性能良好,无污泥膨胀问题,二沉池与三沉池固液分离效果佳,出水 SS能稳定达标。
原标题:制药行业废水改造工程实例
原作者:王 婷, 朱晓禹,董 斌, 王政委, 孙永军,肖雪峰
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