甲醇行業污水處理研究及應用論文

［摘要］甲醇行業污水處理站主要處理來自氣化、合成裝置的廢水，廢水中主要污染物爲BOD、COD、NH3-N、SS等有害物質，採用序批式污泥處理法(SBＲ)進行處理，但運行過程中濃密池、SBＲ池產生的污泥脫水效果不好，污泥回收量小，SBＲ池活性污泥減少，造成污泥沉降比增大，不利於活性污泥中微生物的繁殖生長，致使污水處理效果較差。介紹污泥脫水處理的過程，針對污泥脫水處理過程中存在的問題進行分析，並採取有效的應對措施，解決了污水與污泥的分離問題，使污水處理站實現了長、滿、優運行。

［關鍵詞］甲醇行業;污水處理站;污泥處理;分離效率;改造;工藝優化

甲醇行業污水處理站主要處理來自氣化、合成裝置的廢水，廢水中主要污染物爲BOD、COD、NH3-N、SS等有害物質。根據甲醇行業廢水中有害物質的特點，陝西神木化學工業有限公司選擇序批式活性污泥處理法(SBＲ)對廢水進行處理，但在系統運行過程中，濃密池、SBＲ池等產生的污泥含水量大，污水與污泥分離效果差，壓濾機壓出的泥餅不成形，污水與污泥又回到前系統，前系統又將污泥帶入SBＲ池，造成SBＲ池中污泥沉降比增大，減緩了活性污泥中微生物的繁殖生長，造成污水處理效果較差。因此，如何將污水與污泥有效分離，並經壓濾機壓榨後形成泥餅予以回收處理，成爲亟需解決的難點。

1污水處理站的主要任務

污水處理站主要接收氣化、合成裝置產生的工藝廢水及生活污水，污水經過混凝及均衡調節等工序，送入SBＲ池進行生化處理，完成脫除COD、NH3-N的過程，達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準後進行排放。污水處理站年運行時間按8000h設計，處理能力爲52t/h(包括工藝廢水42t/h和生活污水10t/h)。

2污水處理工藝

污水處理主體工藝採用序批式活性污泥法(SBＲ)，主要工藝步序爲:進水曝氣—好氧曝氣攪拌—厭氧攪拌—靜置沉澱—排放。其去除BOD、NH3-N等有機物的基本原理是:好氧曝氣時，在好氧微生物及亞硝酸菌、硝酸菌的作用下對有機物進行分解;厭氧攪拌時，進行反硝化反應。序批式活性污泥法(SBＲ)由兩組SBＲ生化反應池組成，交替工作，一個工作週期爲8h(進水曝氣2h、厭氧攪拌2h、沉澱3h、排水1h，工作週期及各階段用時可根據運行情況適當調整)。進水階段同時進行曝氣;每組池內設置4臺碟式射流曝氣器和2臺剩餘污泥導出泵(反應池內剩餘污泥由污泥導出泵排至污泥貯池)。出水由潷水器將上層清液排出。調節池、高效濃密池等單元用於穩定水量和水質，去除水中大部分懸浮物及影響生化處理的Ca2+等。

2.1預處理

氣化廢水通過廠區管道進入廢水調節池，在調節池中實現水質、水量的均化;同時，在廢水調節池中設置穿孔管路進行曝氣攪拌，防止懸浮固體和顆粒在池底沉積。調節池廢水由提升泵(一用一備)打入一級攪拌反應槽內，在攪拌反應槽內投加磷酸和氫氧化鈉，用於去除水中影響生化處理的Ca2+，充分攪拌混合反應後流入二級攪拌反應槽，並投加混凝劑和絮凝劑進行充分混合。出水流入濃密池，在混凝劑和絮凝劑的作用下，水與固體懸浮物分離，上部的上清液溢流至均衡池，底部的沉澱物通過污泥泵送至污泥貯池。均衡池接收兩路來水，一路爲工藝廢水，另一路爲生活污水，兩路水在均衡池中通過其底部鼓入的空氣攪拌後，由二級提升泵(一用一備)送至SBＲ反應池。

2.2生化處理

SBＲ反應池中，在曝氣階段，循環水泵(四用一備)、鼓風機(一用一備)啓動，補充水中的溶解氧，水中COD、NH3-N等在微生物的作用下得到氧化，產物爲CO2、H2O和硝酸鹽(NO－3);在厭氧攪拌階段，循環水泵(四用一備)運行，加入適量甲醇補充碳源，水中的硝酸鹽(NO－3)在反硝化細菌的作用下還原爲N2而從水中逸出。經沉澱階段後，由安裝於反應池末端的潷水器將上層的清液排至清水池，在清水池中取樣分析，各項指標達標後清液排出廠外。

2.3污泥處理

污水處理站產生的污泥主要包括濃密池的化學污泥和SBＲ池產生的剩餘活性污泥。上述污泥通過各自的污泥泵排入污泥貯池，再由污泥處理系統的污泥螺桿泵抽到過濾機進行脫水處理，將污水與污泥分離，污水繼續回到生活污水井，再次循環處理，污泥則壓成泥餅，按照危險固體廢物的程序處理。但實際運行過程中，由於污泥螺桿泵抽出的污泥濃度低、含水量大、污泥量少，在過濾機濾布上流動性大，難以壓成泥餅。

3污水與污泥分離效果差的解決辦法

3.1污泥處理系統工藝改造

經分析，污泥壓榨過濾機爲間歇式工作，當污泥貯池的液位達到80%～90%時，污泥壓榨系統啓動，此過程中池內上層爲清液，下層爲污泥濃度較大的污泥，啓動螺桿污泥泵後，由於螺桿污泥泵打量較大，而污泥貯池上部清液黏度小、流動性好，下部污泥黏度大、流動性差，故在螺桿污泥泵啓動的前幾分鐘，抽出的污泥濃度低、含水量大、污泥量少，造成壓榨效果差。爲此，對原有污泥處理系統進行工藝改造，即在污泥貯池中上層加裝1條污泥貯池上清液排水管線，每次啓動污泥壓榨系統前，先打開上清液排水閥，使污泥貯池上層的清液自流至生活污水井再次循環處理，剩下的下層污泥再用污泥螺桿泵送至污泥壓榨機進行壓榨處理，從而提高污泥的處理率。

3.2污泥處理系統加藥工藝優化

爲使水與污泥得到更好分離，一般採用投加聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)的方式對污水中的懸浮物粒子進行吸附、絮凝。爲比較PAC和PAM的吸附、絮凝效果，從加藥量、加藥時間、加藥位置、經濟投入等方面多次進行試驗與對比，得出如下結論。聚合氯化鋁(PAC)是一種高分子混凝劑，通過壓縮雙層、吸附電中和、吸附架橋、沉澱物網捕等作用，使水中細微懸浮物粒子和膠體離子脫穩，繼而聚集、絮凝、混凝、沉澱，從而達到淨化處理效果。PAC的投加方法:將固體PAC按照1∶3的比例加水溶解爲液體，然後加15～20倍清水稀釋配製成濃度爲12%～16%的藥劑。一般1000t污水需投加50～75kg的PAC，成本在130～195元。聚丙烯酰胺(PAM)分子能與分散於溶液中的懸浮物粒子架橋吸附，有着極強的絮凝作用。PAM的`投加方法:先將PAM固體顆粒溶解成濃度爲0.1‰～0.3‰的水溶液(應在搪瓷、鍍鋅、鋁製或塑料桶內配製，不可在鐵製容器內配製和儲存)，再加水稀釋至所需濃度後投加入污水中，以便迅速發揮藥效。PAM溶液配製時，應慢慢地加入帶攪拌和加熱措施(PAM固體顆粒在30～40℃更易溶解)的溶解器中，並採用漸次加藥的方式，將PAM固體顆粒慢慢地投入水中，以便其均勻地在水中溶解，避免結塊。一般1000t污水需投加1.5～3.5kg的PAM，成本在63～147元。需注意的是:PAM水溶液應做到現配現用，因爲溶解液長時間放置後，其性能會逐漸降低;同時，配製好的溶解液必須進行攪拌，攪拌速度一般爲60～200r/min，否則會導致PAM降解，影響使用效果。通過試驗比對，投加PAM，污泥的絮凝效果、淨水速度提高20%，人員的勞動強度較投加PAC小很多，且投加費用也較投加PAC有所減少。爲此，在帶式壓榨過濾機前增加1個PAM加藥混合器，增加藥劑與污水充分混合的時間，提高污泥的絮凝效果。

3.3污泥處理系統工藝優化

污泥處理的關鍵裝置———過濾機，其選型爲帶式壓榨過濾機，處理能力爲3～6m3/h，有效帶寬爲1000mm，電機功率爲0.75kW，而配備的螺桿污泥泵流量爲20m3/h，污泥在過濾機濾布上沒有足夠的停留時間，造成污泥順着濾布從兩邊流下，達不到順利壓榨的目的。另外，因污泥壓榨過濾機爲間歇式工作，每次在重啓設備時，總會出現螺桿污泥泵打不上量或污泥堵塞管道的問題。爲此，對工藝操作進行以下優化:通過調節閥門開度、調整過濾機轉速並在過濾機頂上增加1層濾布等手段，找出污泥壓榨過程水量平衡點，實現污泥順利壓榨;對於管道堵塞問題，增加1臺沖洗水泵，在每次污泥壓榨完畢後，及時對污泥管道及PAM加藥混合器、帶式壓榨過濾機等設備進行沖洗。

4結束語

污泥能否及時、有效地處理，對污水處理站出水指標影響也很大。甲醇行業污水處理站序批式活性污泥處理工藝(SBＲ)，主要以反應池中活性污泥微生物分解、硝化污水中的有毒有害物質，反應池中的微生物繁殖很快，剩餘活性污泥及其他沉澱物對反應池的處理能力影響很大。我公司污水處理站由於污水與污泥分離效果差，污水與污泥又回到了前系統，前系統又將污泥帶入SBＲ池，造成SBＲ池中的污泥沉降比增大，減緩了活性污泥中微生物的繁殖生長，造成污水處理效果較差。採取上述優化改造措施後，取得了較好的效果。此外，生產過程中要嚴格控制反應池中的污泥濃度和沉降比，將污泥濃度控制在2～5g/L，沉降比控制在40～50。只要認真執行污泥處理工序的工藝指標，就能實現污水處理站的長、滿、優運行及出水的達標排放。