莆田社區(qū)衛(wèi)生廢水綜合處理設備-莆田儀表網(wǎng)

 一、概況

    隨著我國市場經(jīng)濟的深入發(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。可見，目前市場前景廣闊，產(chǎn)品發(fā)展余地大，銷售市場有保障。

 紙業(yè)有限責任公司根據(jù)目前市場情況，經(jīng)過長時間的市場調(diào)查了解和前期準備工作，引進全自動熱力噴放制漿（爆破制漿）（權號：ZL02246643.6）技術，計劃投資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，一期年生產(chǎn)能力3.6萬噸，二期年生產(chǎn)能力2.4萬噸，整個項目由制漿車間、造紙車間、輔助設施、公用工程、環(huán)保工程、生活設施和儲運工程等部分組成。

    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物,即糖類、醇類、有機酸、木質(zhì)素等；CODcr：主要來自木質(zhì)素及其衍生物；SS：主要來自流失的細小纖維。

    根據(jù)《紙業(yè)有限責任公司60kt/a爆破制漿造紙工程環(huán)境影響報告書》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約15683m3/d。

    根據(jù)《建設項目管理條例》和《環(huán)境保護法》之規(guī)定，環(huán)保設施的建設應與主體工程“三同時”。受紙業(yè)有限責任公司委托，我公司提出了該項目的廢水處理方案，按本方案進行建設后，可確保廢水的達標排放，同時將大部分廢水經(jīng)預處理后回用于生產(chǎn)過程，減少污染物的排放，能*地減輕該項目外排廢水對沙溪的不利影響。

    二、水質(zhì)水量和排放標準 

    （一）水量

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

    設計規(guī)模：一期9410m3/d，其中預處理能力為9410m3/d，生化處理能力為2900m3/d。

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

    二期合計15683m3/d，其中預處理能力為15683m3/d，生化處理能力為4900m3/d。

    本次方案設計對一期水量進行設計。

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　連續(xù)運行階段反應器氨氮, 亞硝氮和硝氮變化如圖 2所示, 進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匠淌? 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氣量與硝氮量之比為8, 該值稱為特征比.

　　反應器改為連續(xù)進水出水的第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.隨著吸附達到飽和, 總氮去除率明顯降低, 第4 d時, 總氮去除率由13.8%降低到5.2%.反應器繼續(xù)運行, 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, 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186 d成功啟動厭氧氨氧化工藝.進水溫度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反應器.與前人研究成果相比, 本試驗以更低濃度的實際生活污水為基質(zhì), 在15.1~21.9℃的條件下, 成功啟動厭氧氨氧化反應器, 較前人的研究成果有所進步.

　　2.2 厭氧氨氧化濾柱的低溫運行

　　第153~244 d時, 反應器在秋季運行, 進水溫度為12.6~18.9℃.溫度在14℃以上時, 反應器氨氮、亞硝氮去除率大于95%, 溫度小于14℃時, 氨氮和亞氮去除率明顯降低.第245 d, 反應器運行進入冬季, 進水溫度為10.2~14.3℃.由圖 3可知, 反應器總氮去除率與進水溫度密切相關.進水溫度在10~12℃時, 總氮去除率為25%~60%.進水溫度為12~14℃時, 總氮去除率為55%~75%.第245~334 d, 反應器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致濾柱堵塞, 第461 d對濾柱進行反沖洗.反沖洗時, 采用較大的水力負荷以達到削減生物膜厚度的目的.以氣水聯(lián)合的方式進行反沖洗, 氣水比為3, 水沖強度為2.0 L ·(s ·m2)-1, 反沖洗時間為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%.運行8 d后, 氨氮去除率恢復至90%以上, 總氮去除率提高到71%.相比于其他生物膜, 本試驗厭氧氨氧化生物膜反沖洗后恢復速度較快.有研究表明, 成熟的厭氧氨氧化菌生物膜結構緊湊, 分泌較多的胞外多聚物, 對水力負荷沖擊的抵抗能力強, 因此成熟厭氧氨氧化生物膜受反沖洗影響較小.

　　第510~604 d, 運行季節(jié)為秋季, 進水溫度為13.2~19.6℃, 反應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, 進水溫度在14℃以下時, 依然有著良好的處理效果.第605 d, 運行再次進入冬季, 進水溫度為10.1~14.7℃.進水溫度在10~12℃時, 總氮去除率為50%~65%.進水溫度為12~14℃時, 總氮去除率為70~80%.第605~695 d, 反應器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的厭氧氨氧化反應器中取泥, 在低溫時成功啟動反應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.在本試驗中, 從第245~334 d到第605~695 d, 歷時1 a, 總氮去除負荷增長率為23%, *低溫馴化明顯地提高了反應器低溫處理效果.

　　2.3 生物學特性研究

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

　　第55~148 d, 進水溫度為16.5~21.9℃, 反應器生物量從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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在進行污水和廢水處理中，使用的系統(tǒng)就是膜生物反應器，膜生物反應器屬于新型的污水處理系統(tǒng)，其可以將膜分離技術和生物反應器進行結合，并通過膜生物反應器中的膜組件有效將廢水中的污泥進行清除，從而提高污水處理的質(zhì)量。因此，膜生物反應器在廢水處理站的使用是非常重要的，同時為了避免膜生物反應器出現(xiàn)故障，污水處理相關人員和企業(yè)應該對膜生物反應器進行及時的檢測和養(yǎng)護工作。

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

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

　　2膜生物反應技術在污水處理中常見的運用技術:1)內(nèi)部循環(huán)動態(tài)生物反應技術:動態(tài)膜生物反應器的膜基底采用的是價格低廉的微網(wǎng)材料，對污水處理采用活動污泥的過濾性進行水體污染物的清除。現(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)生物反應器出現(xiàn)短流或者流速較小的故障，相關人員可以使用外筒曝氣垂直流向的動態(tài)膜生物反應器。同時，在日常污水處理時，相關人員應該對部循環(huán)動態(tài)生物器進行故障檢測的維修工作，使其可以正常的運行。

　　2)曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應器組合技術曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應器組合技術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)這一點的就是可以延緩曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應器的膜污染物。