莆田社區(qū)衛(wèi)生廢水綜合處理設(shè)備-莆田儀表網(wǎng)

 一、概況

    隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，特別是產(chǎn)品化趨勢日益明顯，產(chǎn)品包裝行業(yè)得到*發(fā)展，市場對包裝制品需求不斷增大。包裝紙板生產(chǎn)在世界各國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，紙板產(chǎn)品成為包裝工業(yè)的主要原材料。我國“十五”規(guī)劃中明確表明，我國造紙產(chǎn)量與需求量平均都能保持5%左右的增長，發(fā)展方向主要集中在高檔紙品上?？梢姡壳笆袌銮熬皬V闊，產(chǎn)品發(fā)展余地大，銷售市場有保障。

 紙業(yè)有限責(zé)任公司根據(jù)目前市場情況，經(jīng)過長時(shí)間的市場調(diào)查了解和前期準(zhǔn)備工作，引進(jìn)全自動熱力噴放制漿（爆破制漿）（權(quán)號：ZL02246643.6）技術(shù)，計(jì)劃投資6000萬元人民幣，以竹子為主要原料生產(chǎn)竹漿，新上年生產(chǎn)能力6.0萬噸造紙生產(chǎn)線，生產(chǎn)紙漿板、生活用紙和包裝用紙。工程分兩期建設(shè)，一期年生產(chǎn)能力3.6萬噸，二期年生產(chǎn)能力2.4萬噸，整個項(xiàng)目由制漿車間、造紙車間、輔助設(shè)施、公用工程、環(huán)保工程、生活設(shè)施和儲運(yùn)工程等部分組成。

    爆破制漿過程中不產(chǎn)生蒸煮廢液即傳統(tǒng)造紙制漿黑液,主要為打漿時(shí)產(chǎn)生的洗液,其污染組成為:BOD5：主要來自制漿中分解的有機(jī)物,即糖類、醇類、有機(jī)酸、木質(zhì)素等；CODcr：主要來自木質(zhì)素及其衍生物；SS：主要來自流失的細(xì)小纖維。

    根據(jù)《紙業(yè)有限責(zé)任公司60kt/a爆破制漿造紙工程環(huán)境影響報(bào)告書》中提供的數(shù)據(jù)，外排廢水主要是生產(chǎn)中的打漿廢水，一期廢水量約為9410m3/d，二期廢水量約為6273 m3/d，二期工程建成后外排廢水量共計(jì)約15683m3/d。

    根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目管理?xiàng)l例》和《環(huán)境保護(hù)法》之規(guī)定，環(huán)保設(shè)施的建設(shè)應(yīng)與主體工程“三同時(shí)”。受紙業(yè)有限責(zé)任公司委托，我公司提出了該項(xiàng)目的廢水處理方案，按本方案進(jìn)行建設(shè)后，可確保廢水的達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)將大部分廢水經(jīng)預(yù)處理后回用于生產(chǎn)過程，減少污染物的排放，能*地減輕該項(xiàng)目外排廢水對沙溪的不利影響。

    二、水質(zhì)水量和排放標(biāo)準(zhǔn) 

    （一）水量

    日排放水量：一期9410m3/d，二期6273 m3/d，二期合計(jì)15683m3/d

    設(shè)計(jì)規(guī)模：一期9410m3/d，其中預(yù)處理能力為9410m3/d，生化處理能力為2900m3/d。

    二期新增6273 m3/d，其中預(yù)處理能力為6273m3/d，生化處理能力為2000m3/d。

    二期合計(jì)15683m3/d，其中預(yù)處理能力為15683m3/d，生化處理能力為4900m3/d。

    本次方案設(shè)計(jì)對一期水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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　連續(xù)運(yùn)行階段反應(yīng)器氨氮, 亞硝氮和硝氮變化如圖 2所示, 進(jìn)水溫度及總氮去除率如圖 3所示.為了研究脫氮途徑, 引入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)方程式, 如式(1)所示.厭氧氨氧化菌按1 :1.32的比例消耗氨氮和亞硝氮.厭氧氨氧化工藝生成的氮?dú)饬颗c硝氮量之比為8, 該值稱為特征比.

　　反應(yīng)器改為連續(xù)進(jìn)水出水的第1 d, 總氮去除率為13.8%.但亞硝氮氨氮消耗比為1.41, 特征比為28.17, 不滿足厭氧氨氧化方程式.分析其原因, 可能是由于火山巖填料對基質(zhì)的吸附作用.隨著吸附達(dá)到飽和, 總氮去除率明顯降低, 第4 d時(shí), 總氮去除率由13.8%降低到5.2%.反應(yīng)器繼續(xù)運(yùn)行, 氨氮和亞硝氮去除效果逐漸提高, 出水硝氮濃度逐步增加.第109 d時(shí), 連續(xù)15 d氨氮和亞硝氮去除率大于90%, 總氮去除率大于70%, 亞硝氮氨氮消耗比穩(wěn)定在1.17~1.26, 特征比穩(wěn)定在8.76~10.21, 符合厭氧氨氧化反應(yīng)方程式, 表明上向流厭氧氨氧化生物濾柱啟動成功.

　　Zekker等在20℃條件下以發(fā)酵廠高氨氮污水為基質(zhì), 歷時(shí)186 d成功啟動厭氧氨氧化工藝.進(jìn)水溫度20~25℃, 氨氮和亞硝氮基質(zhì)濃度為30~50 mg ·L-1, Bao等在224 d啟動厭氧氨氧化生物濾柱. Zhang等以含25~35 mg ·L-1氨氮和亞硝氮的配水為基質(zhì), 23℃條件下90 d成功啟動厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器.與前人研究成果相比, 本試驗(yàn)以更低濃度的實(shí)際生活污水為基質(zhì), 在15.1~21.9℃的條件下, 成功啟動厭氧氨氧化反應(yīng)器, 較前人的研究成果有所進(jìn)步.

　　2.2 厭氧氨氧化濾柱的低溫運(yùn)行

　　第153~244 d時(shí), 反應(yīng)器在秋季運(yùn)行, 進(jìn)水溫度為12.6~18.9℃.溫度在14℃以上時(shí), 反應(yīng)器氨氮、亞硝氮去除率大于95%, 溫度小于14℃時(shí), 氨氮和亞氮去除率明顯降低.第245 d, 反應(yīng)器運(yùn)行進(jìn)入冬季, 進(jìn)水溫度為10.2~14.3℃.由圖 3可知, 反應(yīng)器總氮去除率與進(jìn)水溫度密切相關(guān).進(jìn)水溫度在10~12℃時(shí), 總氮去除率為25%~60%.進(jìn)水溫度為12~14℃時(shí), 總氮去除率為55%~75%.第245~334 d, 反應(yīng)器zui大出水總氮濃度為30.1 mg ·L-1, 平均總氮去除率為54.3%.

　　為了避免生物膜過度增殖導(dǎo)致濾柱堵塞, 第461 d對濾柱進(jìn)行反沖洗.反沖洗時(shí), 采用較大的水力負(fù)荷以達(dá)到削減生物膜厚度的目的.以氣水聯(lián)合的方式進(jìn)行反沖洗, 氣水比為3, 水沖強(qiáng)度為2.0 L ·(s ·m2)-1, 反沖洗時(shí)間為3 min.反沖洗后, 氨氮去除率從98.6%降低到59.7%, 亞硝氮去除率從97.3%降低為57.2%, 總氮去除率由78.4%降為48.1%.運(yùn)行8 d后, 氨氮去除率恢復(fù)至90%以上, 總氮去除率提高到71%.相比于其他生物膜, 本試驗(yàn)厭氧氨氧化生物膜反沖洗后恢復(fù)速度較快.有研究表明, 成熟的厭氧氨氧化菌生物膜結(jié)構(gòu)緊湊, 分泌較多的胞外多聚物, 對水力負(fù)荷沖擊的抵抗能力強(qiáng), 因此成熟厭氧氨氧化生物膜受反沖洗影響較小.

　　第510~604 d, 運(yùn)行季節(jié)為秋季, 進(jìn)水溫度為13.2~19.6℃, 反應(yīng)器氨氮和亞硝氮去除率大于90%, 總氮去除率大于75%.相比于去年同期水平, 進(jìn)水溫度在14℃以下時(shí), 依然有著良好的處理效果.第605 d, 運(yùn)行再次進(jìn)入冬季, 進(jìn)水溫度為10.1~14.7℃.進(jìn)水溫度在10~12℃時(shí), 總氮去除率為50%~65%.進(jìn)水溫度為12~14℃時(shí), 總氮去除率為70~80%.第605~695 d, 反應(yīng)器zui大出水總氮濃度為19.7 mg ·L-1, 平均總氮去除率為69.7%.總氮去除率比去年同期相比增長了29%, 總氮去除負(fù)荷增長率為23%.

　　Guillén等通過1 048 d的低溫馴化, 提高了低溫厭氧氨氧化工藝的處理效果. Trojanowicz等從低溫馴化3 a的厭氧氨氧化反應(yīng)器中取泥, 在低溫時(shí)成功啟動反應(yīng)器并取得了良好的處理效果.前人的研究主要表明, *的低溫馴化可以提高低溫厭氧氨氧化菌活性, 但對于*馴化對厭氧氨氧化活性提高并未定量化.在本試驗(yàn)中, 從第245~334 d到第605~695 d, 歷時(shí)1 a, 總氮去除負(fù)荷增長率為23%, *低溫馴化明顯地提高了反應(yīng)器低溫處理效果.

　　2.3 生物學(xué)特性研究

　　每個季節(jié)從反應(yīng)器中取出濾料, 測定濾料生物量及反應(yīng)速率, 結(jié)果如圖 5所示.生物量單位以VSS/濾料計(jì), 為mg ·g-1.

　　第55~148 d, 進(jìn)水溫度為16.5~21.9℃, 反應(yīng)器生物量從5.08 mg ·g-1增長到9.61 mg ·g-1, 增長幅度較大.第230~298 d, 進(jìn)水溫度為10.2~13.8℃, 生物量由10.20 mg ·g-1提高為11.38 mg ·g-1, 低溫環(huán)境中生物量增長速度較慢, 表明溫度對厭氧氨氧化菌生物膜的增長有較大影響.第461 d濾柱進(jìn)行反沖洗, 生物量從14.96 mg ·g-1降低至8.01 mg ·g-1, 反沖洗可以有效地剪切生物膜,

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在進(jìn)行污水和廢水處理中，使用的系統(tǒng)就是膜生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器屬于新型的污水處理系統(tǒng)，其可以將膜分離技術(shù)和生物反應(yīng)器進(jìn)行結(jié)合，并通過膜生物反應(yīng)器中的膜組件有效將廢水中的污泥進(jìn)行清除，從而提高污水處理的質(zhì)量。因此，膜生物反應(yīng)器在廢水處理站的使用是非常重要的，同時(shí)為了避免膜生物反應(yīng)器出現(xiàn)故障，污水處理相關(guān)人員和企業(yè)應(yīng)該對膜生物反應(yīng)器進(jìn)行及時(shí)的檢測和養(yǎng)護(hù)工作。

　　1膜生物反應(yīng)器的分類及特點(diǎn):一般情況下膜生物反應(yīng)器中的膜組件在運(yùn)行過程中發(fā)揮著不同的作用，因此，根據(jù)膜組件的不同作用對膜生物反應(yīng)器進(jìn)行分類，大致可以分為：萃取膜生物反應(yīng)器、分離膜生物反應(yīng)器等，其中在污水處理中使用zui多的就是分離膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器的分類方式并不是只有這一種，還可以按照膜生物反應(yīng)器使用時(shí)放置的位置對其進(jìn)行分類，大致可以分為一體式膜生物反應(yīng)器和分體式膜生物反應(yīng)器。另外還可以根據(jù)膜生物反應(yīng)器使用方法和膜生物反應(yīng)器對氧氣的需求量等進(jìn)行分類。

　　在污水處理中膜生物反應(yīng)器具備*的除污能力，因此其被污水處理體系廣泛應(yīng)用。膜生物反應(yīng)器對污水處理的基本原理是通過傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)及廢水處理技術(shù)研究并結(jié)合而形成的新型處理技術(shù)。這種污水處理系統(tǒng)具備工作穩(wěn)定、除污能力強(qiáng)、處理量大等特點(diǎn)，在一定程度上提高了污水處理工作的效率和質(zhì)量。

　　2膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理中常見的運(yùn)用技術(shù):1)內(nèi)部循環(huán)動態(tài)生物反應(yīng)技術(shù):動態(tài)膜生物反應(yīng)器的膜基底采用的是價(jià)格低廉的微網(wǎng)材料，對污水處理采用活動污泥的過濾性進(jìn)行水體污染物的清除?，F(xiàn)階段我國一般使用側(cè)向曝氣動態(tài)膜生物處理系統(tǒng)。為了避免內(nèi)循環(huán)動態(tài)生物反應(yīng)器出現(xiàn)短流或者流速較小的故障，相關(guān)人員可以使用外筒曝氣垂直流向的動態(tài)膜生物反應(yīng)器。同時(shí)，在日常污水處理時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該對部循環(huán)動態(tài)生物器進(jìn)行故障檢測的維修工作，使其可以正常的運(yùn)行。

　　2)曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應(yīng)器組合技術(shù)曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應(yīng)器組合技術(shù)采用得到是組合工藝，在污水處理中其可以降低水中膠體、洗滌劑等污染物的含量，從而大幅度降低后續(xù)的污水處理難度，并對后續(xù)的污水處理工作提供便利，zui能體現(xiàn)這一點(diǎn)的就是可以延緩曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應(yīng)器的膜污染物。