常州工業(yè)一體化污水處理方案品質(zhì)為本

活性污泥法自1912年被提出以來，經(jīng)過100多年發(fā)展，已經(jīng)成為了眾多污水處理技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的方法。20世紀(jì)80年代在傳統(tǒng)活性污泥法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的活性污泥—生物膜共生技術(shù)(Integrated Fixed-Film Activated Sludge，IFAS)結(jié)合了活性污泥和生物膜的優(yōu)勢，使污水處理效果得到了提升。近年來，隨著工業(yè)化和城市化程度地不斷提升，城鎮(zhèn)污水排放量和氮磷污染物不斷增加，導(dǎo)致了生活廢水中低COD質(zhì)量濃度和水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀，而氮磷是引起水體富營養(yǎng)化的主要因素。隨著國家眾多環(huán)保政策的出臺，給污水處理領(lǐng)域提出了更高要求，越來越多的水處理廠面臨著深度脫氮除磷、脫除重金屬的挑戰(zhàn)，為了滿足需求，只能依賴價格高昂的納濾膜或者反滲透膜，然而成本往往無法承受，因此亟需能夠低成本實現(xiàn)污水深度處理與回用的新技術(shù)。厭氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation，Anammox)技術(shù)由于節(jié)省能量、剩余污泥產(chǎn)量低、節(jié)約投資成本和運行費用的優(yōu)勢，在處理低碳氮比的高氨氮濃度廢水方面廣泛應(yīng)用。

　　本實驗結(jié)合活性污泥—生物膜共生和厭氧氨氧化污水處理各自的優(yōu)勢，設(shè)計了全新的泥膜共生氨氧化(IFAS-Mox)污水處理技術(shù)，制成處理能力為0.5t/d的一體化污水處理裝置，對裝置運行過程中的懸浮物(SS)、化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)等數(shù)據(jù)進行跟蹤分析，最終裝置穩(wěn)定運行后出水達到了我國GB18918—2002，城市污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級A處理效果。

　　1、實驗工藝介紹

　　格柵除渣的生活污水在經(jīng)過預(yù)曝氣之后，進入一體化IFASMox污水處理裝置中，一體化污水處理裝置中部格柵上放置經(jīng)過改性的混合多孔微生物載體，工藝流程如圖1所示。在經(jīng)過一段時間微生物馴化富集培養(yǎng)之后，活性污泥在反應(yīng)器中以懸浮生長的狀態(tài)存在，微生物在載體表面及孔隙表面富集成膜，形成類顆粒污泥的三維立體生態(tài)結(jié)構(gòu)。在活性污泥作用下，污水中的有機物被逐步降解消耗，達到去除COD的目的。經(jīng)過預(yù)曝氣的污水中富含溶解氧，進水流經(jīng)載體所形成的顆粒污泥，在其表面形成具有高濃度溶解氧的好氧層，在載體內(nèi)部，隨著氧氣消耗，逐漸變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，在溶解氧梯度變化的載體微生態(tài)壞境中，能夠?qū)崿F(xiàn)亞硝化細菌和厭氧氨氧化細菌協(xié)同共生，促進不同微生態(tài)層之間近距離物質(zhì)傳遞，最終形成穩(wěn)定的厭氧氨氧化反應(yīng)達到脫氮的目的;另外，隨著污水中溶解氧被消耗，沿反應(yīng)器水流方向的溶解氧濃度逐漸降低，由最初的好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，在活性污泥中硝化菌和反硝化菌作用下發(fā)生硝化—反硝化反應(yīng)脫除氨氮。一體化裝置內(nèi)活性污泥和生物膜中的亞硝化、硝化、反硝化及厭氧氨氧化菌在協(xié)同作用下，最終達到深度脫氮的效果。多孔載體對污水中的重金屬、磷和難降解有機物還有吸附脫除作用，進一步提高出水水質(zhì)。

運行方式如下：過濾操作如下：打開出水閥-打開進水閥;氣擦洗：關(guān)閉進水閥-關(guān)閉出水閥-排水至第一個窺視孔下200mm-打開排氣閥-打開進氣閥-關(guān)閉進氣閥;反洗：打開反洗排水閥-打開反洗進水閥-關(guān)閉反洗進水閥-關(guān)閉反洗出水閥-打開進水閥-打開正洗排水閥-關(guān)閉正洗排水閥-打開產(chǎn)水閥-過濾。

　　(2)反滲透設(shè)備。

　　熱電廠水處理設(shè)備的反滲透設(shè)備主要由4個系列膜組件構(gòu)成，每個系列膜組件都有反滲透單元。熱電廠水處理設(shè)備中的反滲透設(shè)備主要由以下幾個元件構(gòu)成：反滲透增壓泵;膜元件，共計應(yīng)用了378個膜元件。

　　運行方式如下：雙濾料過濾器的產(chǎn)水會隨著反滲透升壓泵進入到反滲透階段，隨后一半的水會進入到產(chǎn)水管中，另一半水會進入到第二階段，第二階段中一半的水會進入到產(chǎn)水管中，另一半水會直接被排放。需要注意的是盡管反滲透水質(zhì)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但如果長期應(yīng)用仍然會產(chǎn)生污染，如藻類物質(zhì)和細菌等，這會降低反滲透運行壓力，進而降低產(chǎn)水量和脫鹽率，為此，需要定期對膜元件進行清洗，以此來確保反滲透設(shè)備的良好運行。

　　1.2 化學(xué)除鹽設(shè)備

　　熱電廠水處理設(shè)備的化學(xué)除鹽設(shè)備具體可以細分為一級除鹽系統(tǒng)和二級除鹽系統(tǒng)兩種，同時冷凝水回收處理系統(tǒng)有6套活性炭過濾器，如果冷凝水的水質(zhì)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會直接將冷凝水送入到除鹽水箱中，如果冷凝水的水質(zhì)不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會直接將冷凝水通過換熱器后送入冷凝液水箱。

　　熱電廠水處理設(shè)備中的化學(xué)除鹽設(shè)備主要由以下幾個元件構(gòu)成：生水泵，4臺;雙濾料過濾器9臺，反滲透3套，陽、陰離子交換器3臺;鼓風(fēng)式除碳器3臺;混合離子交換器，3臺;一級除鹽水箱，2臺;二級除鹽水箱，3臺;外供除鹽水泵，2臺;冷凝水回收水箱，1臺;活性炭過濾器，6臺;前置陽床3臺;混床，3臺;再生水泵，2臺;高低位酸中和泵，1臺;堿中和泵，1臺。

　　運行方式如下：以進水水源為反滲透出水，經(jīng)過陽、陰離子交換器和混合離子交換器之后，便成為二級除鹽水，并進入到除鹽水箱中。

　　1.3 化學(xué)加藥設(shè)備

　　化學(xué)加藥設(shè)備中的給水系統(tǒng)主要設(shè)備有計量箱、聯(lián)氨溶液箱、聯(lián)氨計量泵等，水處理加藥系統(tǒng)主要設(shè)備有計量泵、阻垢劑溶液箱等。

　　運行方式如下：由液下提升泵從桶裝氨水及聯(lián)氨抽提到氨、聯(lián)氨溶液箱，稀釋到使用濃度，由計量泵注入給水泵出口母管上加藥點。

　　1.4 水汽集中取樣設(shè)備

　　熱電廠水處理設(shè)備的水汽取樣設(shè)備主要有減溫減壓設(shè)備;凝汽器檢漏取樣設(shè)備，位于凝汽器周邊;水汽取樣集中設(shè)備，能夠檢驗水汽質(zhì)量，如果水汽質(zhì)量出現(xiàn)問題或者是凝汽器泄漏，設(shè)備便會發(fā)送報警信號到主控室;化學(xué)儀表主要有聯(lián)氨表、鈉表、pH表、氧電導(dǎo)表、單點式硅表、氧表等。

　　1.5 循環(huán)水加藥處理設(shè)備

　　本次選擇的循環(huán)水冷卻水為工業(yè)水，選擇的殺菌劑、滅藻劑為氧化性和非氧化性殺菌劑。

常州工業(yè)一體化污水處理方案品質(zhì)為本

　2、熱電廠水處理設(shè)備的再生廢液二次利用實驗分析

　　2.1 脫堿軟化水綜合系統(tǒng)實驗分析

　　脫堿軟化水綜合系統(tǒng)實驗原理如下：化學(xué)除鹽設(shè)備氫離子交換器在運行過程中產(chǎn)生的再生廢液會被儲存在酸廢液箱中，這樣便可以將再生廢液作為再生劑應(yīng)用，在運行過程中產(chǎn)生的再生廢液會被排放到中和池中，中和水池出來的水再用廢水泵輸送至鹽田。

　　脫堿軟化水綜合系統(tǒng)實驗分析如下：再生劑為化學(xué)除鹽設(shè)備的再生廢液，氫離子交換器和鈉離子交換器的制水性能則會受到酸廢液和堿廢液的影響，因此兩種交換器的制水性能不會相同，因此在設(shè)計過程中，需要以兩種交換器的制水能力為脫堿軟化水綜合系統(tǒng)制作基礎(chǔ)。并且弱酸氫離子鹽類的反應(yīng)難度較高，因此只能和弱酸鹽類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，兩種交換器又不具備生產(chǎn)強酸的能力，因此可以應(yīng)用成再生劑再生方式，這樣非碳酸鹽硬度便不會發(fā)生變化，在此基礎(chǔ)上便可以計算出氫離子交換器和鈉離子交換器的制水性能。

　　2.2 注意事項

　　(1)系統(tǒng)設(shè)計原則。

　　如果熱電廠水處理設(shè)備的再生廢液二次利用操作對脫堿率沒有較高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，可以應(yīng)用并聯(lián)式脫堿軟化水系統(tǒng)。這樣如果酸性再生廢液中的鈉離子含量超過了其他類型的金屬離子含量，便可以將酸性再生廢液作為鈉離子交換器的再生劑，或者是將酸性再生廢液和堿性再生廢液混合后再作為鈉離子交換器的再生劑，不過受到反離子作用的影響，再生廢液的再生度會降低，同時鈉離子交換器的制水性能也會降低，如果出現(xiàn)了這種情況，便不能選擇更多的再生廢液作為再生劑應(yīng)用。

　　(2)廢液應(yīng)用前預(yù)處理。

　　化學(xué)除鹽設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的再生廢液，其中包括了酸性再生廢液和堿性再生廢液，如果想作為再生劑應(yīng)用，需接受廢液應(yīng)用前預(yù)處理，具體需要去除再生廢液中的碎樹脂和各種沉淀物。

　　(3)預(yù)防沉淀生成。

　　在將再生廢液制作成再生劑的過程中，為避免沉淀再次生成，需采取針對性設(shè)計方式。

　　(4)平衡制水能力。

　　在實際的熱電廠水處理設(shè)備運行過程中，如果僅僅將化學(xué)除鹽設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的再生廢液作為再生劑應(yīng)用，其能夠處理的軟化水量不能滿足實際運行需求。因此，在設(shè)計熱電廠水處理設(shè)備時需要專門設(shè)置一套食鹽溶解裝置以備后續(xù)應(yīng)用，此設(shè)備能夠調(diào)節(jié)軟化水量，同時還能幫助軟化水設(shè)備的鈉離交換器運行，以此來實現(xiàn)軟化水操作。

　　(5)做好防腐措施。

　　考慮到酸性再生廢液和堿性再生廢液均具有較強的腐蝕性，在設(shè)計熱電廠水處理設(shè)備時需要做好防腐措施，具體需要應(yīng)用專門的閥門和管道。