关键词：优化工艺运行管理
该污水处理项目于2008年5月18日开工建设,于2008年12月29日通水运行。运行四年来效果良好,工艺运行稳定。主要设施有粗格栅、泵房、细格栅、沉砂池、一体化生化池、鼓风机房、硅藻土系统、污泥脱水机间、配电间、消毒池、办公用房。主要设备有启闭机、粗格栅、提升泵、回转式格栅除污机、旋流沉砂池、潜水搅拌机、回流泵、风机、硅藻土池进水泵、硅藻土加药装置、浓缩脱水机、污泥泵。
1、进出水指标
该污水厂生产能力为日处理城市生活污水1.0万吨,处理出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准。具体处理进、出水水质指标（单位:mg/l）如表1所示。
2、工艺流程图（图1）
3、工艺流程简介
污水经管网收集进入粗格栅,去除大颗粒的固体悬浮物;经提升泵提升至细格栅,进一步去除小颗粒的固体悬浮物;经旋流沉砂池去除无机砂粒后自流进入厌氧池,沉砂由提砂泵提升至砂水分离器进行砂水分离;通过缺氧水解使水中的有机物大分子转化成小分子,难降解物质转化成易降解物质;出水自流至好氧池,有机物经好氧微生物的氧化分解作用进一步得到降解,并去除色度;好氧池出水通过出水溢流至中间池,通过中间池再次调节污水水量、均衡水质;加药方式采用泵前加药,由加药系统将硅藻精土送至泵前,再由泵提升至硅藻土处理池,在硅藻土处理池内通过硅藻精土的混凝、吸附、过滤作用处理后达到泥水分离的目的;清水经处理池出水槽实现分流,最终排放至计量堰槽。硅藻土处理池内沉淀下来的活性污泥一部分回流至厌氧池继续参与生化处理;另一部分排入污泥池进行浓缩减容,最终通过带式压滤机脱水干化处理,泥饼外运,压滤机滤液及污泥池上清液回流至集水池继续处理。
4、工艺特点
(1)出水水质好。出水水质可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准,主要指标CODCr≤50mg/L,BOD5≤10mg/L,SS≤10mg/L,NH3-N≤5（8）mg/L,T-N≤15mg/L,T-P≤0.5mg/L。经过消毒后可作为景观用水和一般回用水;(2)处理效果稳定、效率高;(3)对水质水量的冲击负荷适应能力强;(4)占地面积小,投资省;(5)能耗低,运行费用低;(6)自控水平高,管理要求低,管理简便;(7)该工艺生化部分地埋式布置,故冬季低温对处理系统影响程度小,加上硅藻土的作用冬季的处理效果好。(8)该工艺生化部分实质上采用了A/O工艺,但与常规A/O工艺相比,其好氧部分结合了生物浮动床技术和“生物硅藻土”技术,因此其处理效率更高。
5、关键技术简介
该工艺以生物浮动床（MovingBedTMProcess,以下简称MBBR）工艺＋硅藻土处理技术作为处理系统的关键单元。其运行稳定性、处理效果和节能效果以及脱氮除磷效果都显著优于传统工艺。
(1)生物浮动床工艺简介。生物浮动床（MovingBedTMProcess,以下简称MBBR）技术简介。（图2）
MBBR工艺是在同一个单元中将生物膜法与活性污泥法有机结合,提升现有活性污泥系统CODCr、BOD5等有机污染物的去除率及增加脱氮效果。本方法可有效提升活性污泥池的容积负荷（负荷量是传统活性污泥工艺的2－4倍）,从而减少污水处理构筑物所需容积和设计停留时间。MBBR核心技术在于采用悬浮填料,该悬浮填料由特殊材料制成,在没有附着生物膜的情况下,其比重小于1;将填料投放于活性曝气池中,微生物以膜状生长在悬浮填料表面和内部,其比重接近于1g/cm3,可在曝气推动下在污水中自由翻滚。由于这种载体的独特结构,使载体表面的生物膜在水流中受到更大的水力剪切力,生物膜更新快,易挂膜易脱膜,生物活性强;同时内部的生物膜受到有效的保护,生物膜浓度和生物菌群数都非常高,有利于提高难降解污染物的分解,在增加污泥浓度的同时杜绝污泥膨胀等问题。载体内部受保护部分还存在部分的缺氧环境,从而大大加强的污水脱氮效果。
关键词：化工污水污水处理
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A
概述
常见油库化工污水的种类及特点
1.1种类
污水按含有的污染物种类分类有烃类污水、含醇污水、含醚污水、含醛污水、含酮污水、羧酸污水、脂类污水、有机酸污水、有机磷污水、杂环化合物污水、聚乙烯醇污水、氨氮污水、含盐污水等。
污水按溶解度和降解性能区分可分为难溶污水、可溶易降解污水、可溶难降解污水、高浓度污水。
1.2特点
大多数的化工污水所含的污染物质组分繁多、浓度高。这是由于不少化工过程是在高温、高压、低温、低压、催化剂等条件下进行的，是其物料发生物化反应造成的。
不少化工生产中产生的废料是有毒有害的污染物，如苯、硫、酚、胺类、氰等污染物。
化工污水处理方法
物理处理法
1.1吹脱、汽提法
吹脱是一种传质过程，将空气通入一定温度的污水中，利用挥发性物质浓度与大气中该物质的浓度差，使污水中溶解状态的挥发性物质由液相转为气相，扩散到大气中去。常用于处理丙烯氰等。
汽提也是一种传质过程，通过废水中物质的溶解性的不同，利用污水中溶质的实际浓度与平衡浓度之差，将挥发性溶解物质由液相转为气相，达到分离目的。常用于处理苯酚、甲醛、苯胺等物质。
化学处理法
2.1混凝
混凝是通过向水中投加一定的化学药剂，使水中的细化分散颗粒和胶体物质脱稳，形成粗大絮凝体而沉降的过程。常用于去除一些高分子物质、有机物等。
2.2中和
中和是利用化学酸碱中和原理消除废水中过量的酸或碱，使污水的PH值达到中性左右的过程。常用于处理有机酸等。
2.3氧化还原
氧化还原是利用物质在化学反应过程中能被氧化或还原的性质，将难于生物法或其他方法处理的物质转变为无毒或微毒的新物质，以达到处理目的。常用于处理含氰废水。
生化处理法
3.1活性污泥法
活性污泥法是利用活性污泥对有机物的强烈吸附和氧化分解力，将污水中的有机物分离出来的方法。
3.2生物膜法
生物膜法利用以膜形式存在的微生物或是附着生长于载体表面的微生物的吸附能力，将污水中的有机物分离处理的方法。
3.3厌氧生物处理法
厌氧生物处理法是在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机物。适用于高浓度有机污水。
化工污水处理设计流程
油库化工污水处理工艺设计思路
1.1调研
首先需要了解污水水质、水量。可通过取水样，进行测试或是参考同地区同类型项目确定其水质、水量。根据试验结果选择合适的、经济的处理工艺和设备。
1.2选择处理工艺
一般化工品污水都含有部分不溶于水且浮在水面的成分，需要在处理前先去除表面悬浮油在进行后续处理。其次，化工品类污水种类繁多且含有机物浓度较高，无法进行好氧生化处理，必须先通过厌氧处理工艺，提高污水的可生化性后再进行好氧生化处理，对于污水中的一些难降解有机物，可通过氧化还原法将其转换成小分子易降解有机物后再进行生化处理。
污水处理方案
以某库化工品处理为例，
2.1设计进出水水质及水量
其水质情况如下：
表3-1化工污水设计进水水质
2.2工艺流程
图3-1化工污水处理流程图
图3-2污泥处理流程图
图3-3污油处理流程图
2.3工艺流程说明
2.3.1化工污水预处理阶段
化工品罐区通过单独污水管道收集化工污水经过人工格栅隔除大颗粒杂质后进入化工污水调节隔油池。调节池内设溢流沉淀区、隔油区、调节区进行无机物质沉降、撇除上层浮油、均质均量调节等工序后通过污水提升泵提升进入多相流溶气气浮装置去除污水中分散油及乳化油后再通过污水提升泵提升进入铁碳微电解装置。
污水在进入铁碳微电解装置前先通过在管道上设置的静态管道混合器中同加酸装置投加的酸混合将污水PH调整至铁碳微电解反应合适的范围内后进入铁碳微电解装置进行铁碳微电解氧化反应后自流进入芬顿氧化装置。
铁炭微电解装置处理污水原理是当将微电解规整填料浸没在酸性废水中时，在酸性充氧条件下会发生电化学反应，其反应过程如下：
阳极(Fe):Fe-2eFe2+，
阴极(C):2H++2e2[H]H2，
初生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用，提高污水的可生化性。同时在池内设置曝气措施，池底曝气，既能充氧同时防止铁屑板结。当有氧存在时还会发生下面反应：
O2+4H++4e2H2O；
O2+2H2O+4e4OH－；
2Fe2++O2+4H+2H2O+2Fe3+。
反应中生成的OH－是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果。
芬顿氧化装置处理污水的原理是由强氧化剂H2O2与微电解装置中的Fe2+组成芬顿（Fenton）试剂，在酸性环境下具有极强的氧化性能。它通过催化分解H2O2产生OH－氧化有机物分子，特大分子有机物降解为小分子，或矿化为CO2和H2O等无机物。
污水在进入芬顿氧化装置前先进入两级反应区，先投加酸调整其PH至芬顿氧化反应合适范围内后再加H2O2，利用其与微电解装置中的Fe2+反应产生OH－的强氧化性氧化分解污水中的大分子有机物。
化工污水经过铁碳微电解装置和芬顿氧化装置后，污水中含有的大分子量、难降解有机物被充分氧化分解为小分子量、易降解有机物，提高污水的可生化性，为后续生化处理做好准备。
芬顿氧化装置出水自流进入沉淀装置，在进入沉淀装置前加入碱液调整其PH值至9~9.5范围内后加入絮凝剂、助凝剂，利用两级氧化生成的Fe(OH)3吸附、凝聚污水中有机物后沉底分离。
2.3.2污水生化处理阶段
化工污水、含油污水和生活污水经各自预处理后进入中间水池Ⅰ进行混合均质均量后通过污水经提升泵提升进入厌氧生化处理装置即厌氧IC反应器。
污水经过物化处理后污染物浓度仍在好氧生化处理可承受范围之上，必须通过厌氧IC反应器中厌氧产酸菌产甲烷菌生化作用将污水中难降解物质分解为易降解物质，进一步提高污水可生化性后再进入好氧生化系统。
厌氧IC反应器出水进入预曝气池进行预曝气，提高污水中溶解氧浓度后进入SBR反应池进行好氧生化反应，利用好氧微生物的新陈代谢作用将污水中有机物分解使其浓度降至较低水平后再进行深度处理。
SBR反应池出水进入中间水池Ⅱ储存后通过污水提升泵提升外排。
2.3.3污油处理阶段
化工污水调节隔油池中表面浮油排入污油池，经脱水后定期清理。
2.3.4污泥处理阶段
化工污水沉淀装置及调节隔油池、中间水池底部沉泥、生化装置定期排泥、曝气生物滤池装置的反洗出水等产生的污泥通过排污管线回排进入污泥干化池，污泥经砂层截留自然干化，定期进行清理外运，滤出液经由池底集水管道自流至调节隔油池进行处理。
参考文献
[1]钱汉卿.化工污染防治技术.中国石化出版社，2004年7月
[2]李培红，张克峰等．工业废水处理与回收利用．北京工业出版社，2001年1月
关键词：氧化沟污水处理应用原理
1氧化沟工艺在污水处理中的应用
从理论上讲,氧化沟既具有推流反应的特征,又具有完全混合反应的优势;前者使其具有出水优良的条件,后者使其具有抗冲击负荷的能力。正是因为有这个环流,且有能量分区的缘故,使它具有其它许多污水生物处理技术所拥有的众多优势,其中最为显著的优势是工作稳定可靠。由于具有出水水质好,运行稳定,管理方便以及区别于传统活性污泥法的一系列技术特征,氧化沟技术在污水处理中得到广泛应用。据不完全统计,目前,欧洲己有的氧化沟污水处理厂超过2000多座,北美超过800座。氧化沟的处理能力由最初的服务人口仅360人,到如今的500万～l000万人口当量。不仅氧化沟的数量在增长,而且其处理规模也在不断扩大,处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水及食品加工废水等工业废水。
2Carrousel氧化沟处理污水的原理
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括:帕斯韦尔(Pas-veer)氧化沟、卡鲁塞尔(Carousel)氧化沟、奥尔伯(Orbal)氧化沟、T型氧化沟(三沟式氧化沟)、DE型氧化沟和一体化氧化沟。本文以Carousel氧化沟为例来阐述其处理污水的原理。
为了取得更好的除磷脱氮的效果,Carousel2000系统在普通Carousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区(又称前反硝化区)。全部回流污泥和10～30%的污水进人厌氧区,可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10～30%碳源条件下完成反硝化,为以后的绝氧池创造绝氧条件。同时,厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA,聚磷菌获得VFA将其同化成PHB,所需能量来源于聚磷菌的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区,所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧,也无化合物氧(硝酸根),在此绝氧环境下,70～90%的污水可提供足够的碳源,使聚磷菌能充分释磷!绝氧区后接普通Carousel氧化沟系统,进一步完成去除BOD、脱氮和除磷!最后,混合液在氧化沟富氧区排出,在富氧环境下聚磷菌过量吸磷,将磷从水中转移到污泥中,随剩余污泥排出系统。这样,在Carousel2000系统内,较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷。
3氧化沟运行存在一些问题
三沟污泥浓度分布不均匀,直道内曝气转刷易产生污泥沉积现象,出水中含有飘泥,氧化沟负荷过低等。经过分析和研究,逐步解决了这些问题,使氧化沟的处理能力进一步增强。现就这些问题产生的原因和解决办法与同行探讨。
3.1污泥分布不均匀
在实际运行中,三沟式氧化沟三沟中的污泥浓度相差较大,中间沟与侧边沟污泥浓度的比值(Xm/Xs)运行初期仅为0.133,这与设计值不符。因设计中假设氧化沟中污泥分布均匀,并设定氧化沟的平均污泥浓度为4g/L。我们认为这对于设置二沉池及污泥回流系统的氧化沟工艺如DE型氧化沟、Or2bal氧化沟是适用的。而三沟式氧化沟普遍存在污泥浓度侧边沟远高于中间沟的情况。经观察和研究认为这是三沟式氧化沟运行模式的必然结果。以某厂为例,采用硝化/反硝化运行模式,8h为一个运行周期,每个运行周期分为8个阶段,各阶段运行情况见图2。在一个运行周期中(480min),侧边沟进水并进行反硝化反应,混合液从侧边沟流向中间沟,时间为90min。经过硝化和沉淀阶段后,侧边沟开始出水,混合液从中间沟流向侧边沟(同时污泥回流),时间为210min。阶段4和阶段6为过渡阶段,各沟以调整水位为主,可认为不发生污泥交换。设氧化沟进水量为Q,侧边沟反硝化阶段污泥平均浓度为Xs,中间沟的污泥平均浓度为Xm,根据物料守恒定律,正常运行时,侧边沟的污泥量应该守恒。即:
出泥量=进泥量
又因为
因此:
式中Q―――氧化沟进水量,m3/h;
XS―――侧边沟反硝化阶段平均污泥浓度,g/L;
Xm―――中间沟平均污泥浓度,g/L;
t1―――反硝化阶段时间,min;
T―――运行周期,min;
t4―――过渡阶段时间,min。
由此可见,三沟式氧化沟污泥分布由反硝化阶段即侧边沟进水时间所决定。污泥分布不均匀根本改善的办法是延长反硝化阶段的时间。该厂自动控制系统采用微机-PLC二级控制,通过微机的PDS管理程序改变各运行阶段的时间,把反硝化反应阶段时间从设定的90min调整到120min,硝化阶段调整为45min,则Xm/Xs由通常的0.4上升到0.53,处理效果大为改进。
3.2污泥沉积
运行初期,在氧化沟直道内曝气转刷的后面一定区域内产生了大量的污泥沉积,而在弯道内,污泥
图2同时脱氮的三沟式氧化沟运行阶段
沉积现象几乎没有。经过1年的运行,该处沉积区最高处达110cm。
大量的污泥沉积减少了氧化沟的有效容积,降低了氧化沟的处理能力,这种现象的根源在于氧化沟的曝气方式。该厂采用的是Manmmoth曝气机,曝气机长9m,直径1m,安装在氧化沟表面,叶片浸入水中20～30cm。工作时,叶轮转动,叶片拨动混合液前进,同时向水中充氧。表面混合液被加速后,能量向沟内部扩散,产生较大的速度梯度。根据流体力学定律,就会在扩散区下方产生回流。进入此区的混合液流动缓慢,污泥容易沉积并致使污泥越积越多,越积越高。转刷后端即使安装了导流板也不能消除沉积,只是有所改善。在弯道处,由于弯道作用产生了二次流,即外侧水流由水面流向内侧底部,内侧水流由底部流向外侧表面,
在明渠横断面上形成了环流,改善了混合状态。因此,在弯道处没有发现类似的沉积区。对于中间沟,由于该厂进水指标偏低,需氧量相应较小,因此中间沟曝气转刷开启数较少,特别是直道转刷,几乎不能自动开启。所以,中间沟污泥沉积现象不明显。
侧边沟直道上的沉积区通过改变直道上曝气转刷控制方式,即增加侧边沟溶解氧控制,并在直道曝气转刷增加时间控制,使之交替运行,减轻了污泥沉积。曝气转刷突然停止造成的水流冲击甚至使已经沉积的污泥发生上浮。
3.3出水悬浮物
在运行中发现有一侧边沟污泥沉淀性能不好,出水中常常带有细碎漂泥,在出水初期和末期尤其严重。这是由于中间沟向侧边沟通水时,水流中含有较大的能量,推动侧边沟中的一侧混合液缓慢流动,而另一侧则基本静止,只有半边沟参与换水。因此造成沉淀区部分区域表面负荷过大,污泥不能得到充分沉淀,造成污泥流失,降低了出水水质。污泥流失又会使两侧边沟污泥不均衡而使氧化沟运行不稳定。而且氧化沟换水不均匀,会使污泥浓度分布不均匀,降低了处理能力。对于有三级处理的污水处理厂,则会加重三级处理工艺的负担。因中间沟水流为环形,对两侧边沟的推动方向不同,推向侧边沟弯道方向因受弯道阻力,影响较小,而在另一侧边沟推向出水堰方向,影响较大,出水悬浮物高于前者。这个问题从三个方面解决:一是减小氧化沟整体曝气强度,增加缺氧反应时间,降低溶解氧水平,以改进活性污泥的形态,使之形体较大,结构紧密,易于沉淀;二是控制氧化沟侧边沟中的污泥浓度,使之维持在较低水平;三是在侧边沟与中间沟间底部的连通口安装导流栅板。导流栅板有固定式和活动式两种,可酌情选用。其中固定式见图3。当水流通过导流栅板时,受到栅板的作用改变了水流方向,从而减轻了对侧边沟混合液的推动作用,使侧边沟换水均匀。
图3固定式导流栅板示意
4结束语
(1)氧化沟由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,在我国污水处理厂中有着较为广泛的应用。Carousel氧化沟由于具有良好的除磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点,已经得到了广泛的应用!但由于科技的发展和社会的进步,该工艺必将得到进一步的提高,如膜理论的应用、深池水力条件和工艺性能的研究为降低工程造价、提高耐寒耐毒性能等提供了可能的方向。