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化工园区综合废水处理装置运行问题及应对方案
浏览: 发布日期:2019-09-10

摘要:本文主要介绍了万华化学(宁波)工业园装置废水来源及所采取的不同的处理方式和工艺流程,并着重介绍了在运行过程中所遇到的困难、问题和相应的解决方案,并给出固定化微生物法及MBR法处理废水过程中的注意事项。同时,介绍了工业园废水回用装置规模、工艺流程、目前运行情况,并着重介绍了运行过程存在的问题。另外,提出工业园区整体废水治理思路、方法,对于废水系统整体平衡也提出了相应的见解和方案。

万华工业园(宁波)综合废水处理装置主要针对万华化学(宁波)有限公司,主要处理包括万华化学,万华化学(容威)等相关企业生产过程中产生的废水,为实现工业园循环经济、绿色化工的目标,大部分废水装置产水输送至中水回用装置进行回用处理,这对于废水处理系统,回用水处理系统的稳定性要求较高。通过多年的实践处理,逐渐摸索出一系列的处理方法和经验。

1 分流处理及技术介绍

根据废水处理装置废水来源、污染物种类、污染物含量的不同,工业园运行两套废水处理系统,一套为150m³/h高浓度废水处理装置,另一套为360m³/h综合废水处理装置。高浓度废水处理装置主要用于处理来自硝基苯装置、MDI(异氰酸酯)装置废水,综合废水处理装置用于处理高浓度废水处理装置产水、煤气化装置废水、苯胺装置废水。

高浓度废水处理装置采用固定化高效微生物处理方式,来水经过混合、均质、pH调节、混凝沉淀后,去除来水中的悬浮物,提高废水可生化性。通过自流,废水进入生化系统,生化系统分为厌氧段和好氧段,在厌氧段,通过微生物的水解、酸化、发酵等作用,对自来水中的有机杂化类有机物进行开环作用,提高废水可生化性。

在好氧段,通过好氧微生物的氧化作用,将废水中的有机物降解为二氧化碳和水,同时,在好氧段后端,通过硝化作用,将来水中的氨氮氧化为硝酸根和亚硝酸根。在好氧段后端,加入碳酸钠为硝化反应提供无机碳源。处理合格的废水通过废水提升泵输送至园区综合废水处理单元进行进一步深度处理。

高浓度废水处理装置生化池装填有有机填料,为微生物生长、繁殖提供空间,废水处理装置产生的所有废气统一收集后进行活性炭吸附处理。高浓度废水处理装置COD去除率能够达到80%以上,氨氮去除率能够达到90%。并且对硝基苯、硝基苯酚、氯苯等有机物具有一定的处理能力。

综合废水处理装置采用活性污泥+MBR处理方式,来水经过混合、均值、PH调节和混凝沉淀后,进入水解酸化池,以提高废水可生化性。然后进入缺氧池,在缺氧段去除大部分的COD,之后,废水进入好氧段,去除氨氮和剩余的有机物,并通过MBR实现废水分离。膜池废水通过污泥回流泵,以3倍回流比回流至缺氧段前端,进行反硝化反应。由于来水中的COD浓度较低,为确保系统反硝化彻底性,缺氧段进水段根据来水碳氮比投加园区副产甲醇。

综合废水处理装置产水能够达到国家一级排放标准,COD及氨氮去除率达到95%以上。废水处理装置产水直接输送至回用水处理装置,经超滤、反渗透处理后,产水输送至循环水装置作为补水,浓水排放至市政污水处理厂。

2 技术改造及设施升级

由于设计不合理、运行管理等原因,高浓度废水处理装置和综合废水处理装置在运行过程中均出现了各种问题,在实际运营过程中,各废水处理装置不断通过技术改造和设施升级,以满足产水的达标排放。

2.1 填料安装方式改造

高浓度废水处理装置初始设计底部装填火山岩无机填料,上部以散装方式装填有机填料。在运行过程中发现,生物池经常发生堵塞,单条处理线处理能力设计37.5m³/h,实际流量达到30m³/h时,由于底部无机填料被生化反应产生污泥堵塞,上部无机填料受水利挤压,生物池通量不足,重力流不能克服池体内填料阻力,生物池发生溢流。

确认溢流原因后,首先对生物池有机填料进行改造,将有机填料直接堆积的方式改为有机填料装填至球形骨架填料内,再堆积至池内。球形骨架堆积时,周围形成流道,减少了直接堆积挤压对自下而上废水流的阻塞。

对更换球形填料后的生化系统进行测试,在进水COD小于1200mg/L,氨氮小于200mg/L时,系统COD去除率能够达到75%以上,氨氮去除率能够到达75%以上。

改造后,个别生物池,尤其是好氧池中段依然存在曝气不足,局部无曝气问题,分析可能原因是好氧池中段生化反应活跃,系统产泥量较大,污泥在底部火山岩填料中被截留,长期累积后,池体内阻力增大,曝气压力不足。

改造过程,首先选取两个生化池,在进水稳定时,持续跟踪其处理效果,后将该生化池底部火山岩填料移除,并更换为球形骨架有机填料,经驯化后,跟踪处理效果,火山岩移除后,处理效果变化不大,而曝气能够持续。

2.2 增加生化系统停留时间

高浓度废水处理系统设计停留时间为35小时,生化处理系统共7级,经过测定,前四级填料降解COD负荷为0.83kgCOD/m3(填料)·d,后三级的脱氮负荷为0.30kgNH3-N/m3(填料)·d。在该处理效率下,废水系统出水指标无法达到要求。经过改造,将原四个废弃的活性炭池改造为好氧生物池[2],改造后,停留时间增加3小时,COD去除率提高至80%,氨氮去除率提高至85%。

2.3 膜系统清洗方案优化

在园区综合废水处理装置,MBR系统初始设计通量为20L/(㎡·h),在实际运行过程中,运行通量约8L/(㎡·h)。

为保证系统处理能力,优化了膜清洗方案[3],通过分析膜污染物类型,尝试不同清洗药剂、清洗浓度和清洗频次。从而确定了以酸洗为主,次氯酸钠清洗为辅的清洗方式,并将盐酸清洗浓度提升至3000mg/L以上,清洗效果显著提升。

运行过程中曾出现产水软管脱落后,膜池生物污泥通过膜产水管线进入MBR产水池,致使清水池水质污染,含有生物污泥的水进而通过膜丝反洗常规操作进入膜丝内部,导致整组膜丝内部污堵,在线及离线清洗均无法恢复膜通量。后通过实验测试采用泵抽吸的离线清洗方案,将12个膜组件逐个离线清洗出来,恢复了膜通量。清洗后系统运行超过两年,未发现明显的膜通量衰减情况。