銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案

　　一、項目概略

　　隨著鄉(xiāng)村偏僻地域越來越多大中型學(xué)校的呈現(xiàn)，校園污水的污染問題也逐步突顯出來。甘肅省西部地域某鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)、中學(xué)一向制寄宿性學(xué)校，學(xué)生約為2000人，教職工約為100人，學(xué)校地處西北偏僻干旱地域，水資源短缺，校園衛(wèi)生條件較差，生活污水由洗衣廢水、食堂廢水、沖廁及淋浴廢水等組成，污水處置范圍為60~100m3/d。請求污水經(jīng)深度處置后到達(dá)《城市污水再生應(yīng)用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920—2002)規(guī)范后回用于沖洗廁所、道路和校園綠化，同時不產(chǎn)生剩余污泥。

　　由于該學(xué)校地處西北地域，冬季冰冷枯燥，夏季酷熱，因而用水量、污水水質(zhì)月際變化較大。校園污水經(jīng)化糞池處置后的實踐水質(zhì)如表1所示。

　　從表1可見，該污水有機(jī)物及氨氮濃度均較高，水質(zhì)水量的變化又較大，而處置水還請求到達(dá)《城市污水再生應(yīng)用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)規(guī)范后回用，以及無剩余污泥排放等。綜合上述狀況，最終采用的工藝流程如圖1所示。

　　二、主要處置單元及其參數(shù)

　　2.1 調(diào)理池/水酸酸化池

　　冬季進(jìn)水有機(jī)物濃度高，污水的可生化性好，有機(jī)物水解酸化速度快，造成pH值快速降落，干擾厭氧產(chǎn)甲烷階段的運轉(zhuǎn)。該工程將厭氧生物處置的產(chǎn)酸發(fā)酵階段和產(chǎn)甲烷階段分別放在不同的反響池完成。調(diào)理池同時用作產(chǎn)酸發(fā)酵池，使進(jìn)水中的有機(jī)物在發(fā)酵菌及產(chǎn)酸菌的作用下快速水解，完成產(chǎn)酸發(fā)酵階段。通常產(chǎn)酸發(fā)酵階段會造成反響池內(nèi)的pH值降落，但是由于進(jìn)水氨氮含量較高，氨氮產(chǎn)生的堿度物質(zhì)會中和有機(jī)酸，使水解酸化池出水pH值不至于過量降落，通常能維持產(chǎn)酸發(fā)酵池出水pH值為6.6~6.8，對產(chǎn)甲烷階段不會產(chǎn)生較大的影響。同時，將好氧沉淀池污泥也回流到本處置單元，回流污泥中的硝酸鹽氮在此實行反硝化脫氮，反硝化不徹底產(chǎn)生的亞硝酸鹽氮還能繼續(xù)進(jìn)入?yún)捬跽哿靼宸错懗兀c原污水中的氨氮實行厭氧氨氧化，進(jìn)一步降低出水中的氮源污染物。

　　調(diào)理池/水解酸化池采用鋼筋混凝土構(gòu)造矩形水池，平面尺寸為2.0mx4.0m，池深為4.3m，有效水深為3.8m，HRT=7~12h，VSS=30g/L，池內(nèi)設(shè)潛水泵2臺(1用1備)，在池底設(shè)多孔攪拌管3根，管徑為48mm，管底向下設(shè)45°斜孔用于對池內(nèi)水流實行攪拌混合。潛水泵出水一局部提升至后續(xù)處置構(gòu)筑物，另一局部回流至池內(nèi)多孔管用于循環(huán)攪拌，從而滿足水解酸化過程中有機(jī)物與發(fā)酵菌的接觸請求。調(diào)理池/水解酸化池進(jìn)口設(shè)格柵槽，槽寬為1.0m，柵條間隙為10mm，裝置傾角為60°，采用人工定期肅清柵渣。

　　2.2 改進(jìn)式厭氧折流板反響池

　　常規(guī)的厭氧折流板反響池應(yīng)用隔板將反響池實行分割，池內(nèi)上向水流和下向水流距離呈現(xiàn)，由于污泥的密度大，因而下向流局部厭氧污泥匯集在池底，難以發(fā)揮應(yīng)有的生物活性，反響器容積應(yīng)用率降落。為了克制這種缺陷，設(shè)計中常常將下向流局部容積減少，擴(kuò)展上向流局部反響器的容積，但是這樣帶來的負(fù)面作用是升流區(qū)水流速度降低，污泥同樣易于匯集在反響器底部。本工程采用同時從厭氧沉淀池和生物接觸氧化沉淀池回流污泥，提升回流污泥率來增加反響器內(nèi)水流流速，使升流區(qū)流速到達(dá)0.8~1.25m/h，升流區(qū)污泥處于收縮狀態(tài)，反響器的運轉(zhuǎn)方式相似于厭氧收縮床工藝，提升了容積應(yīng)用率。而升流區(qū)較高的上升流速也有助于對反響器內(nèi)的污泥顆粒實行挑選，小顆粒污泥隨水流排出，升流區(qū)僅保存大顆粒污泥。而在降流區(qū)，由于高速水流的剪切作用，使流失的小顆粒污泥破碎后重新被升流區(qū)顆粒污泥吸附，進(jìn)一步加大了升流區(qū)污泥顆粒的直徑，最終留存反響器內(nèi)的只要大顆粒的厭氧污泥，污泥顆粒越大，越有利于提升反響區(qū)污泥濃度，增加厭氧反響速度，也有利于后續(xù)泥水別離。經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)察看，反響器內(nèi)的污泥顆粒直徑堅持在2~3mm，遠(yuǎn)高于通常的厭氧折流板反響器。本工藝由于采用產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段別離的工程措施，保證了產(chǎn)甲烷菌最佳的生存環(huán)境，提升了厭氧反響速度。

　　改進(jìn)式厭氧折流板反響池采用鋼筋混凝土構(gòu)造矩形水池，平面尺寸為2.0mx8.0m，池深為4.3m，有效水深為3.8m，HRT為15~24h，VSS為25g/L，污泥回流比夏季為300%、冬季為400%，其中回流的厭氧污泥占總回流的50%，厭氧污泥回流至產(chǎn)甲烷階段，而生物膜法后污泥回流至產(chǎn)酸發(fā)酵池。反響池內(nèi)采用鋼板分隔為8個反響室，最后1個反響室兼作沉淀池，在沉淀池內(nèi)設(shè)2臺潛水泵(1用1備，配套電機(jī)功率為1.1kW)實行厭氧污泥回流。

　　2.3 生物接觸氧化池

　　生物接觸氧化池分為兩級。采用斜餅柱狀填料，該填料相似一個斜切的圓柱體，內(nèi)部具有放射狀支撐構(gòu)造，這種構(gòu)造使填料在內(nèi)外部水流的作用下，在池中沿柱軸方向運動，從而惹起填料間的互相摩擦，加速填料外表生物膜的零落更新。同時填料中心水流流速較高，在水力剪切力的作用下，惹起填料內(nèi)部生物膜的零落更新，在這兩種水流作用下，抑止了填料內(nèi)表面面生物膜的厚度，使生物膜一直堅持較高的活性，提升生物反響速度，有助于取得良好的出水水質(zhì)。生物接觸氧化池的另一個主要功用是對厭氧反響出水的氨氮實行硝化反響，使厭氧出水中剩余的氨氮被氧化為硝酸鹽氮，進(jìn)而隨高比率回流污泥被回流至厭氧反響池，與進(jìn)水中的氨氮實行厭氧氨氧化，最終消弭廢水中的氮源污染物。

　　生物接觸氧化池兩級串聯(lián)，鋼筋混凝土構(gòu)造矩形水池，單池平面尺寸為2.0mx4.0m，池深為4.3m，有效水深為3.8m，兩級生物接觸氧化池的HRT均為7~12h，第一級有機(jī)負(fù)荷率為0.3~0.5kgBOD5/(m3.d)，第二級有機(jī)負(fù)荷率為0.1-0.2kgBOD5/(m3•d)。采用鼓風(fēng)供氧，曝氣量為15mVm3污水，設(shè)配套鼓風(fēng)機(jī)2臺(1用1備)，配套電機(jī)功率為7.5kW。

　　2.4 沉淀池

　　該工程的沉淀池分為厭氧沉淀池與好氧沉淀池，沉淀池兼有沉淀與回流污泥栗站的雙重作用。采用豎流式沉淀池，其最大優(yōu)點是占地面積小，但是沉淀區(qū)水流方向與顆粒物沉淀方向相反，造成粒徑較小的顆粒物被上升水流帶至出水區(qū)，沉淀效果較差。為了克制這一缺陷，將沉淀池與污泥泵站合建，將沉淀池污泥斗改為污泥泵站，應(yīng)用不連續(xù)的回流污泥加速沉淀區(qū)下向水流，經(jīng)過污泥回流惹起的下向水流與沉淀區(qū)上向水流之差，補(bǔ)償了上升水流對小顆粒污泥沉淀的不利影響，從而提升了泥水別離效果。

　　該工程將好氧污泥回流率加大到夏季為300%、冬季為400%。提升好氧污泥的回流比有3個優(yōu)勢：首先，廢水生物處置對氨氮的氧化主要在好氧反響池實行，這樣回流污泥中就含有大量的硝酸鹽氮，硝酸鹽氮與進(jìn)水中的氨氮在厭氧反響池中實行厭氧氨氧化，去除廢水中氨氮污染物。其次，提升好氧污泥到厭氧反響器的回流率，能有效應(yīng)用厭氧反響去除剩余污泥，從而省去專用的污泥處置系統(tǒng)。第三，將好氧污泥回流到厭氧反響器前端，能加大厭氧反響器的進(jìn)水負(fù)荷，提升厭氧反響器顆粒污泥的產(chǎn)率，從而提升厭氧反響器的處置效率。

　　沉淀池為鋼筋混凝土構(gòu)造矩形池，平面尺寸為3.0mx3.0m，有效水深為3.5m，HRT均為1.5~2.5h，外表負(fù)荷為1.5~2.5m3/(m2•h)。池內(nèi)裝置潛水栗2臺(1用1備)，配套電機(jī)功率為1.1kW。

　　2.5濾布濾池

　　濾布濾池采用小孔(<0.1μm)纖維濾布，低壓力重力過濾，過濾時濾布兩側(cè)的水位差僅為0.1?0.2m，水流穿過濾布時的流速低，濾布對水中SS的截留效果好，在進(jìn)水SS≤30mg/L的條件下濾后出水SS≤10mg/L，且出水效果穩(wěn)定，水質(zhì)明澈。該機(jī)裝備有濾布自動沖洗水系統(tǒng)，應(yīng)用濾后水實行沖洗，主要目的是沖洗濾布外表截留的SS和附著生長的微生物，恢復(fù)過濾孔隙，沖洗水用量為產(chǎn)水量的3%，定時自動反沖洗，每過濾運轉(zhuǎn)2h，依次沖洗濾布正面1min、背面1min。

　　經(jīng)過半年的運轉(zhuǎn)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，該濾池產(chǎn)水量穩(wěn)定。刮取濾布外表附著物實行檢測，發(fā)現(xiàn)即便剛沖洗完畢的濾布外表依然附著一層生物膜，膜內(nèi)的微生物主要為好氧微生物，經(jīng)過與無污染濾布實行比照過濾實驗，發(fā)現(xiàn)該生物膜的存在能有效地降低出水SS，取得良好的出水水質(zhì)。

　　三、工藝特性

　　由于該工程地處西北干旱地域，冬季氣候冰冷，因而構(gòu)筑物全部地埋，應(yīng)用地溫實行保溫，依據(jù)該校環(huán)境衛(wèi)生請求，不能建立剩余污泥處置設(shè)備，需按無剩余活性污泥工藝實行設(shè)計，故選擇生物接觸氧化工藝。該工藝為生物膜法和通常活性污泥法的分離，應(yīng)用生物膜法污泥量大、污泥齡長的特性來降低剩余污泥量，同時應(yīng)用人工曝氣來增加混合液中的含氧量，提升生物處置效率。同時，加大污泥回流率，生物膜法產(chǎn)生的剩余污泥首先回流到產(chǎn)酸發(fā)酵池，經(jīng)產(chǎn)酸發(fā)酵菌的水解發(fā)酵作用轉(zhuǎn)化為易于被產(chǎn)甲烷菌所應(yīng)用的有機(jī)物然后在產(chǎn)甲烷階段生成甲烷等物質(zhì)后排放大氣。厭氧折流板反響后的厭氧沉淀污泥回流到厭氧反響器進(jìn)一步內(nèi)循環(huán)合成。經(jīng)過這兩個污泥回流，使得污泥齡無限延長，從而完成根本無剩余污泥產(chǎn)生的效果。

　　在厭氧生物處置過程中，產(chǎn)酸發(fā)酵菌和產(chǎn)甲烷菌增殖所請求的環(huán)境截然不同，產(chǎn)甲烷菌請求絕對厭氧，而產(chǎn)酸發(fā)酵菌為兼性菌和厭氧菌，產(chǎn)酸菌請求較低的pH值，而產(chǎn)甲烷菌請求的PH值相對較高，因而，將產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段完整放置在不同的反響池內(nèi)來完成，有利于為這兩類細(xì)菌營造良好的環(huán)境、發(fā)揮最大的處置效率。

　　應(yīng)用濾布濾池構(gòu)造簡單、自動化運轉(zhuǎn)、效果穩(wěn)定的特性實行深度處置以滿足回用水的請求。

　　四、工藝運轉(zhuǎn)及本錢剖析

　　4.1 工藝運轉(zhuǎn)

　　該工程于2015年6月一8月實行土建施工，2015年9月初投入接種污泥實行啟動調(diào)試運轉(zhuǎn)。厭氧污泥來自本校和左近寓居小區(qū)的化糞池，產(chǎn)酸發(fā)酵池污泥的接種量為30g/L，厭氧折流板反響池的接種量為50g/L。采用連續(xù)培育法，在調(diào)試期均按設(shè)計水量進(jìn)水[7]。調(diào)試期產(chǎn)酸發(fā)酵池反響速度較快，2個星期即到達(dá)了設(shè)計運轉(zhuǎn)條件。厭氧折流板反響池的調(diào)試周期較長，為了補(bǔ)償產(chǎn)酸發(fā)酵初期pH值降落過快的問題，在調(diào)試期向產(chǎn)酸發(fā)酵池出水中投加石灰粉以補(bǔ)充堿度，使厭氧折流板反響池進(jìn)水的pH值>7.0以滿足產(chǎn)甲烷菌屬的請求。厭氧折流板反響池在培育啟動期采用不連續(xù)式污泥回流，最初一個月內(nèi)運轉(zhuǎn)2h、污泥回流10min，第二個月厭氧池運轉(zhuǎn)1h、污泥回流10min，第三個月厭氧池運轉(zhuǎn)lh、污泥回流30min。經(jīng)過這些方式保證以最快的速度累積產(chǎn)甲烷菌屬厭氧污泥。生物接觸氧化池微生物采用自然培育法：初始的第一個月每隔1h曝氣20min，第二個月每隔1h曝氣30min，第三個月曝氣30min，中止曝氣30min。在調(diào)試階段濾布濾池中止運轉(zhuǎn)，處置水直接排放。調(diào)試期完畢的標(biāo)志是生物處置構(gòu)筑物出水BOD5≤20mg/L，同時滿足綠化規(guī)范請求。調(diào)試期歷時3個月。調(diào)試完畢后開啟濾布濾池實行深度處置，經(jīng)檢測出水滿足設(shè)計請求。

　　該工程于2016年4月開端驗收監(jiān)測，其間均勻處置水量為67m3/d，出水水質(zhì)見表2，各項指標(biāo)均能穩(wěn)定地滿足《城市污水再生應(yīng)用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920—2002)規(guī)范。該工藝從調(diào)試啟動起，系統(tǒng)內(nèi)沒有排放剩余污泥，也沒有發(fā)作污泥膨脹等異?，F(xiàn)象，其中閱歷了兩個寒假和一個暑假的中綴運轉(zhuǎn)，假期后系統(tǒng)可以自動恢復(fù)正常處置，出水水質(zhì)也沒有呈現(xiàn)異常，闡明整個工程到達(dá)了設(shè)計請求。

　　4.2 本錢剖析

　　該工程的建立本錢為41萬元，主要為曝氣機(jī)、污泥回流及濾布沖洗等費用，總裝機(jī)功率為12.6kW。依據(jù)一年多的運轉(zhuǎn)經(jīng)歷，均勻處置費為2.26元/m3。其中，冬季均勻運轉(zhuǎn)本錢為2.73元/m3，夏季均勻運轉(zhuǎn)本錢為1.81元/m3，與多數(shù)正在運轉(zhuǎn)的再生水處置工程本錢相當(dāng)。

　　五、結(jié)論

　　①采用產(chǎn)酸發(fā)酵一厭氧折流板反響一兩級生物接觸氧化一濾布濾池工藝處置西北干旱地域高有機(jī)物、高氨氮的校園生活污水，處置出水水質(zhì)能穩(wěn)定地滿足《城市污水再生應(yīng)用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920—2002)規(guī)范。

　　②采用厭氧污泥和墮落污泥分別回流，同時加大污泥回流率的方式能夠?qū)⑹Ｓ辔勰嘣诜错戇^程中厭氧消化，完成無剩余污泥排放。

　　③兩階段厭氧生物處置及兩級生物接觸氧化運轉(zhuǎn)條件下，采取加大污泥回流率等措施，能有效地完成高有機(jī)物、高氨氮工業(yè)污水處理。

　　④濾布濾池是一種簡單有效的深度處置安裝，對再生水的水質(zhì)具有較高的保證作用。