60污水处理

污水处理系统工艺介绍巩腾飞第一部分：专业术语COD（化学需氧量）指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂折合成氧的量。用重铬酸钾(K2Cr2O7)作氧化剂时，常简写成CODcr,它直接反映废水中有机污染物的含量。一般使用重铬酸钾法测定。单位：mg/L。BOD（生化需氧量）指单位体积的有机物被好氧生物降解所消耗的氧量。BOD可以为确定污水处理系统提供依据。20℃时5天的测定量称为BOD5。一般使用稀释与接种法测定。单位：mg/L。SS（悬浮固体物）也称不可过滤物质，指废水经过滤截留和103℃蒸发后残留下来的固体质量。其干燥时间、固体颗粒大小与所用的干燥器有关，一般认为应干燥到其质量为恒定为止。一般使用滤纸法测定。单位：mg/L。DO（溶解氧）指溶解在水中的分子态氧的数量。水温升高或水中含有消耗氧的有机物，都会导致水中溶解氧含量降低。如果DO太低，将抑制微生物的活性，导致BOD去除率低。相反，DO太高会影响污泥沉降性能。一般使用电化学探头法测定。单位：mg/L。pH值是被测水溶液中氢离子平衡浓度的负对数，即pH=–lgαH+。pH7表示水呈碱性，pH7表示水呈酸性。一般使用玻璃电极法测定，它不受颜色、浊度、胶体物质以及氧化剂、还原剂的影响。氰化物是指包含有氰根离子（CN-）的无机盐。单位：mg/L。氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4）形式存在的氮。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。一般使用纳氏试剂比色法测定。单位：mg/L。硫化物是指包含有硫离子（S2-）的无机盐。其水中主要形态为硫化氢和硫化钠。单位：mg/L。第二部分：系统简介1.系统概况陕西榆林凯越煤化有限责任公司140万吨/年煤制甲醇项目一期60万吨/年，厂区污水6240m3/d，即260m3/h。包括工艺装置及罐区污染地面的冲洗地坪污水、工艺气化装置生产污水以及初期雨水、事故污水、生活污水等。公司废水处理系统所用的工艺技术是一种新的工艺技术，以A+SBR的生物技术为主，辅以二级生物处理以确保污水稳定达标排放并部分回用。A+SBR即循环式活性污泥法CAST循环式活性污泥法CAST是SBR工艺的一种新型式，CAST是英文CyclicActivatedSludgeTechnology的简称，也称为CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺或CASP（CyclicActivatedSludgeProcess）工艺CAST工艺的最大特点是将主反应区中的部分剩余污泥回流到选择器中，沉淀阶段不进水，使排水的稳定性得到保证。通行的CAST按流程可分为三个部分：生物选择器、缺氧区和好氧区，这三个部分的容积比通常为1:5:30。2.设计参数污染因子进水指标出水指标污染因子进水指标出水指标CODCr（mg/l）≤100055HCN（mg/l）≤1-50.5BOD5（mg/l）≤45015PH（无量纲）6~96~9SS（mg/l）≤20010油1NH3-N（mg/l）≤4008嗅无不快感觉硫化物（mg/l）≤2013.工艺流程简图9#管线——生活污水管线。各食堂及卫生间排水至污水处理站管线。10#管线——雨水管线。全厂雨水经雨水篦子拦截后至污水处理站管线。12#管线——生产废水管线。各装置经生产后排入地下混合装置区初期雨水排至污水处理站的管线。13#管线——污水处理站中水回用至脱盐水站的管线。4.工艺流程简述气化废水进入气化废水调节池（气化废水水量稳定时可直接带压进入微涡流反应澄清器），经泵提升进入微涡流反应澄清器。水中污泥依靠重力自流进入储泥池，污泥浓缩上清液自流入均质调节池。在此气化水中的SS得以去除。生活等污水经格栅处理后进入生活污水调节池；之后提升至均质调节池。初期雨水重力流经格栅处理后进入初期雨水池；之后提升至均质调节池。事故状态下或调试期间不达标废水直接先进入事故池，然后再分批提升至均质调节池进行后续处理。调节均衡的污水，经泵提升至SBR池，在此通过“进水、曝气、搅拌、沉淀、滗水”等周期运行，达到去除有机污染物及脱氮的目的。SBR反应池设置4座，对于单座池：每天运行3个周期，每周期8小时，每周期进水时间2.0h，使均质调节池泵达到连续运行的工作状态。SBR反应池前端设污泥选择池，以实现生物菌群平衡调节和降低丝状菌膨胀的可能性，同时提高系统氨氮去除率。各SBR池进水口设置的相应的电动闸板阀，按程序切换，使废水间断进入不同的SBR池。均质调节池废水进入SBR池进行生化处理时，为提高氨氮的去除效率、降低动力消耗，可灵活地将生化阶段分割成多个A/O工艺串联的时段，经多次硝化与反硝化确保废水中的氨氮达标回用。在缺氧阶段，为提高反应效果和速度，还需添加一定量的碳源-甲醇，甲醇可采用次等品。硝化阶段消耗碱度，反硝化阶段又能回收一部分碱度，为充分利用回收的碱度，并避免SBR池内混合液的pH不至于太低或太高，采用DCS系统将反应阶段分成若干曝气、搅拌相间的时间段。反应过程总体上需要补充一定量的碱剂。碱剂采用Na2CO3水溶液(工业级)。SBR池的达标出水，通过滗水器自流至中间水池，进一步经过两级BAF深度处理后，用于生产。不合格水进入事故池，重新处理。硝化过程：硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两歩过程，分别利用了两类微生物——亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所利用的碳源是CO32-和HCO3-和CO2等无机碳。第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，反应式如下：NH4++3½O2—→NO2+H2O+2H+-△E△E=278.42kJ第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐，反应式如下：NO2-+½O2—→NO3--△E△E=278.42kJ这两个反应过程都释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞体和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。把以上两式合起来可以写成：NH4++2O2—→NO3-+H2O+2H+-△E△E=351kJ综合氨氮氧化和细胞合成的反应式如下：NH4++1.83O2+1.98HNO3—→0.02C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.88H2CO3从上述方程式（C5H7O2N代表合成的细菌体）可以计算出氧化1g氨氮大约要消耗量4.3gO2和8.64gHCO3-，（相当于7.14gCaCO3碱度）。硝化过程的影响因素：（1）温度：硝化反应的最适宜温度范围是30〜35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。（2）溶解氧：硝化反应必须在好氧条件下进行，溶解氧浓度为0.5〜0.7mg/L是硝化菌可以忍受的极限，溶解氧低于2mg/L条件下，氮有可能被完全硝化，但需要较长的污泥停留时间，因此一般应维持混合液的溶解氧浓度在2mg/L以上。（3）pH值和碱度：硝化菌对pH值十分敏感，硝化反应的最佳pH值范围是7.2〜8.0。每硝化1g氨氮大约要消耗7.14gCaCO3碱度，如果污水没有足够的碱度进行缓冲,硝化反应将导致pH值下降、反应速率减缓。（4）有毒物质：过高的氨氣、重金属、有毒物质及某些有机物对硝化反应都有抑制作用。（5）泥龄：一般来说，系统的泥龄应为硝化菌世代周期的两倍以上，一般不得小于3〜5d，冬季水温低时要求泥龄更长，为保证一年四季都有充分的硝化反应，通常泥龄都大于10d。（6）碳氮比C/N：BOD5与TKN的比值即碳氮比C/N，是反映活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧能力的指标，C/N不同直接影响脱氮效果。一般认为，处理系统的BOD5负荷低于0.15BOD5/（MLVSS·d）时，硝化反应才能正常进行。反硝化的影响因素：（1）温度：反硝化反应的最适宜温度范围是35〜45℃。（2）溶解氧：为了保证反硝化反应的顺利进行，必须保持严格的缺氧状态，保持氧化还原电位为-50mV〜-110mV；为使反硝化反应正常进行，悬浮型活性污泥系统中的溶解氧应保持在0.2mg/L以下；附着型生物处理系统可以容许较高的溶解氧浓度（―般低于1mg/L）。（3）pH值：硝化反应的最佳pH值范围是6.5〜7.5。（4）碳源有机物质：反硝化反应需要提供足够的碳源，碳源物质不同，反硝化速度也将有区别。（5）碳氮比C/N：理论上将1g硝酸盐氮转化为N2需要碳源物质BOD52.86g。（6）有毒物质：镍浓度大于0.5mg/L、亚硝酸盐氮含量超过30mg/L或盐度高于0.63%时都会抑制反硝化作用。反硝化过程：反硝化过程是反硝化菌异化硝酸盐的过程，即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为氮气后从水中溢出的过程。反硝化过程要在缺氧状态下进行，溶解氧的浓度不能超过0.2mg/L，否则反硝化过程就要停止。反硝化过程也分为两步进行，第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐，第二步由亚硝酸盐转化为一氧化氮、氧化二氮和氮气。转化过程可表示如下：NO3-→NO2-→NO→N2O→N2均质调节池中的部分无机污泥、SBR池的剩余污泥等分别泵至储泥池进一步浓缩，污泥外运填埋处置。定期压滤脱水。滤液和浓缩上清液流入均质调节池。第三部分：主要处理单元1.调节池本项目中污水采用分流制，单独设置调节池，对不同污水进行水量水质调节，再汇总至污水均质调节池以达到来水水质稳定的效果，其中气化废水先经微涡流澄清池预处理后进入污水均质调节池。名称有效容积（m3）停留时间（h）数量气化废水调节池2800241生产废水调节池5403.81生活污水调节池240701污水均质调节池6479241废水处理系统中设置均质调节池的目的为：（1）、使间歇生产的工厂在停止生产时，仍能向生物处理系统继续输入废水，维持生物处理系统连续稳定地运行；（2）、提高对有机负荷的缓冲能力，防止生物处理系统有机负荷的急剧变化；（3）、对来水进行均质，防止高浓度有毒物质进入生物处理系统；（4）、控制pH值的大幅度波动，减少中和过程中酸或碱的消耗量；（5）、避免进入一级处理装置的流量波动，使药剂投加等过程的自动化操作能够顺利进行；（6）、没有生物处理场的工厂设置均质池，可以控制向巿政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化。2.微涡流澄清池该装置针对气化废水中SS含量较高，利用絮凝剂进行物化处理，以保证后续污水生化系统正常运行。1座，有效容积392.5m3，水力停留时间3.3hr。3.SBR反应池SBR反应池前端设置生物选择池与SBR池合建。生物选择池溶解氧浓度控制在≤0.5mg/L的条件下（缺氧条件），利用原污水中存在的具有很强繁殖能力和环境变化能力的短世代原核微生物的生物动力学潜力，快速吸附去除有机污染物，同时可抵抗进水中有机负荷及PH值大幅度变化，稳定控制SBR池的进水。有效容积2016m3，水力停留时间7.75hr。SBR池内设置射流曝气器。每池10台，单台供气量900~1200m³/h，供水量360~400m³/h，充氧能力75~90kg/h，氧利用率22~28%，服务面积100~150㎡。该设备提供多种充氧方式喷嘴内充氧、水平射流区充氧、垂直上升区充氧、二次紊流区充氧，混合搅拌过程关闭引射介质，工作介质从内喷嘴高速喷射，周围低速液体被不断卷吸并进行动量交换，形成新的流体，周而复始，直至动量损失殆尽。动量沿程损失，流量沿程增加，最终实现对液体的混合搅拌。因此一过程无氧参与，故属于无氧搅拌作用。4座，单池池容8750m3，水力停留时间约135hr。4.中间水池用于接纳SBR池出水，同时保证曝气生物滤池正常供水。1座，有效容积900m3，水力停留时间3.46hr。5.二级生物处理利用BAF对SBR反应池出水进行二级生化处理。BAF过滤器共3台，Φ6.0m，有效容积155m3，水力停留时间1.2hr。采用火山岩填料，滤料粒径：Φ2.0mm～Φ4.0mm，水力负荷：2.0m3/m2·h，滤料负荷：0.