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      2. 裕隆環保ISBAS?工藝包在高鹽高氮化工廢水改造中的應用
        摘 要

          中國化工集團河北某化工廠污水處理工程,主要處理廢水為高鹽高氮化工廢水,設計處理水量7200m3/d。原生化池處理效果較差,出水嚴重不達標,且未將總氮納入考核范圍,亟待進行升級改造。經過對主要問題分析,裕隆環保結合實際情況利用ISBAS?工藝包在不增加土建的基礎上對原生化系統進行升級改造。改造完成后在進水鹽度較高的情況下,ISBAS?工藝系統對氨氮及總氮均表現出了極好的去除效果,出水水質優于一級A排放標準。在進水氨氮及總氮分別為115.8mg/L、281.5mg/L的情況下,出水濃度分別低至1.65mg/L、9.14mg/L;系統對氨氮及總氮的去除負荷分別可達0.44kgN/m3?d、0.51kgN/m3?d。系統表現出了較好的耐鹽性,維持了較高的氮去除效果。
        1.項目概況


          本項目為中國化工集團河北某化工廠化工廢水處理工程,改造前生化系統為活性污泥法工藝,主要用于去除高級氧化出水及清潔生產廢水中的有機物及氨氮。改造前生化池進水中含有大量的總鹽,活性污泥基本喪失硝化活性,出水嚴重不達標,且原生化系統工藝設計未考慮總氮的去除。本次改造主要目的是工藝改造在盡可能不增加土建的基礎上提高硝化活性,增加總氮去除,提升生化系統出水標準。
          生化池進水包含前端高級氧化系統出水503/h,其中氨氮、總氮、總鹽濃度均較高;其余進水為廠區清潔生產廢水2503/h,各污染物濃度較低,可用于調節高級氧化出水污染物濃度的波動。生化池總設計處理水量為72003/d,設計進出水水質如下表所示:


        2.生化系統改造方案設計



          由于該廠已無多余土地用于生化系統的升級擴建,因此考慮在原有生化池的基礎上通過合理的調整各功能區的有效容積,并通過有效的手段提升生化系統容積負荷,在保證生化系統出水滿足設計要求的前提下,減少土建投資成本,縮短項目改造周期。綜合以上多因素考量,本項目擬采用裕隆環保ISBAS?工藝包進行升級改造。

          
          1、原有生化池池容不足的問題:
          將原有調節池改造為厭氧生化池,原有中間沉淀池改造為好氧池,將整個生化系統有效容積增加36103; 
          2、增加總氮考核指標后缺氧池池容嚴重不足的問題:
          將原生化系統一級AO單元中好氧區改造為一級缺氧區,利用YL-Ⅱ(A)型工業廢水專用生物填料將該區域升級為缺氧ISBAS?工藝系統,填料投加比為30%,增加缺氧區總氮去除能力,提升系統脫氮穩定性; 
          3、鹽度較高使活性污泥硝化性能降低的問題:
          在中間沉淀池改造為一級好氧池后,利用YL-Ⅱ型工業廢水專用填料將該區域升級為好氧ISBAS?工藝系統,填料投加比為15%,通過生物填料篩選富集高性能硝化細菌,提高硝化系統抵抗鹽度的能力,維持系統穩定的硝化性能。 
          通過ISBAS?工藝包改造后,生化系統升級為以泥膜混合工藝為基礎的AAO/AO工藝,具體工藝流程如圖2所示: 


        3.改造后主要污染物去除效果分析


          本項目自調試完成系統成功啟動以來,對進水中主要污染物氨氮、總氮均表現出了較好的去除效果,各污染物的出水濃度遠低于污染物設計濃度,出水已優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A排放標準。 


        1、氨氮去除效果分析 
          本項目污水處理系統進出水氨氮濃度變化如圖3所示,系統進水氨氮平均濃度為115.8mg/L,在進水鹽度在3000~5000mg/L的情況下,系統始終表現出較好的硝化效果,出水氨氮平均濃度僅為1.65mg/L,去除率高達98.58%。且氨氮主要在一級好氧ISBAS?工藝系統內去除,占總去除率的95%以上,ISBAS?工藝系統內生物膜硝化菌表現出了對鹽度的耐受性。一級好氧ISBAS?工藝系統內生物填料掛摸效果如圖4所示,生物膜主要以硝化細菌為主,表面呈褐色,質地均勻、結構緊密。通過負荷核算分析,本項目一級好氧ISBAS?工藝系統內硝化容積負荷達0.44 kgN/3?d。 




        2、總氮去除效果分析 
          本項目總氮主要在一級缺氧ISBAS?工藝系統內去除,缺氧專用生物填料的投加對系統總氮的去除具有較大的促進作用,系統總氮去除作用效果如圖5所示。系統進水總氮平均濃度為281.5mg/L,出水TN平均濃度僅9.14mg/L,優于一級A排放標準,總氮去除率高達96.75%。一級缺氧ISBAS?工藝系統內生物填料掛摸效果如圖6所示,生物膜微生物以反硝化細菌等異養菌為主要菌群,生物膜呈黑灰色,結構緊密、厚度均勻。通過負荷核算分析,本項目一級缺氧ISBAS?工藝系統內反硝化容積負荷達0.51 kgN/3?d。 




        4.結 論

        1
        ISBAS?工藝包在提標改造中表現出了較好的氮去除能力,改造后出水氨氮及總氮的濃度分別為1.65mg/L、9.14mg/L,遠優于本項目設計排放標準,甚至優于一級A排放標準;
        2
        ISBAS?工藝系統表現出較好的耐高鹽能力,系統在高鹽濃度下仍表現出較高的硝化性能;
        3
        不同功能生物填料在對應的功能區內表現出較好的生物篩選富集能力,強化了生化系統污染物去除能力,提高了系統的穩定性。


        5.項目總結

        1

        LDO濕式催化氧化替代多級芬頓氧化,在降解難分解有機物的同時,降低化學污泥產量,為后續生化處理提供了很好的基礎。

        2

        生化階段采用了缺氧ISBAS?工藝包,利用移動床載體技術對菌種進行有效的截留,使缺氧池去除總氮能力加強,解決了本項目最關鍵的總氮達標問題。

        3

        采用兩級AO生化,確保生化出水氨氮、總氮滿足設計要求。

        4

        采用ISBAS?工藝包,解決了原項目生化池容不足問題。對比活性污泥法:本項目采用ISBAS?工藝包彌補了8434m3的生化池容不足問題,改造后生化池總池容僅為活性污泥法所需池容的49.5%。



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