CN103241892B

CN103241892B - 一种污水处理方法

Info

Publication number: CN103241892B
Application number: CN201310118244.5A
Authority: CN
Inventors: 周立威; 郭叙灵; 潘高峰; 王景平
Original assignee: XISHUI COUNTY FURUIDE CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Qinghai Liming Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2033-04-08
Also published as: CN103241892A

Abstract

一种污水处理方法，包括物化和生化处理过程，物化处理主要去除污水中大部分石油类和悬浮物，同时可去除部分NH₃-N和CODcr。生化处理主要除去COD、BOD、NH₃-N等污染物。污水经过物化/生化处理后出水达到《合成氨工业水污染物排放标准》GB13458-2001中的中型企业标准。

Description

一种污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理方法，特别涉及一种包括物化处理和生化处理过程的污水处理方法。

背景技术

目前，各国学者对污水中氨氮化合物的处理进行了研究，并取得了一定的成就。目前，氨氮废水的处理技术可以分为两大类：一类是物化处理技术，包括吹脱(或汽提)、沉淀、膜吸收、湿式氧化等，其中吹脱和膜吸收技术都需要氨氮尽可能以氨分子形态存在；另一类技术是生物脱氮技术。

吹脱(汽提)法：是将废水pH值调节至碱性，然后在填料塔中通入空气或蒸汽，通过气液接触将废水中的游离氨吹脱至大气或蒸汽中。采用蒸汽可以提高废水温度，从而提高一定pH值时被吹脱氨的比例。一般情况下，如果采用吹脱法去除氨氮，需将pH调节至11以上。低浓度废水通常在常温下用空气吹脱，但是这种方法一般要采用NaOH调节废水的pH值，药剂和能源消耗比较大。除较高的能耗与碱耗外，利用吹脱技术处理氨氮的不足还在于使氨氮由液相转移至气相，如果没有相应的回收技术，很容易导致大气的二次污染。此技术主要用于高浓度氨氮废水的预处理。

化学沉淀法：该法将氨与化学沉淀剂(H₃PO4+MgO或Mg(OH)₂)反应，生成沉淀物以去除废水中的氨氮。该法的独特优势是氨氮以铵离子的形式被去除，可以不需要很高的溶液pH，而且生成的沉淀物Mg(NH₄)PO₄是一种农作物所需的复合肥料，沉淀物可以作为肥料使用。因而利用该法可达到废物回用的目的。一般情况下，采用磷酸铵镁沉淀法处理氨氮废水的氨氮浓度不大于1500mg/L，该法劣势在于投加药剂费用较高。

生物脱氮技术：微生物去除氨氮过程需经过硝化和反硝化两个阶段过程。传统观点认为：硝化过程为好氧过程，在此过程中，氨态氮在微生物的作用下转化为硝基氮和亚硝基氮；而反硝化过程为厌氧过程，在此过程中，硝基氮和亚硝基氮转化为氮气。因此，一般的生物脱氮过程为厌氧/好氧过程或厌氧/缺氧/好氧过程。该技术流程简单，构筑物少，且运行费用低。

鉴于以上以往的技术，本发明的目的在于提供一种简单可行、经济高效地去除氨氮化合物的污水处理方法，以达到国家相关水质标准。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供

一种污水处理方法，其特征在于，包括以下处理步骤：

(1)污水经集水池收集后，由一级提升泵提升至气浮池中加药处理，处理后的混合液冷却塔中调节水温，处理后的污泥通过泵向污泥浓缩池中排出；

(2)混合液在冷却塔中处理后，进入调节池中进一步调节水质、水量和PH值；

(3)混合液在调节池中处理后，由二级提升泵提升至SBR池；

(4)混合液在SBR池中进行泥水分离处理后，SBR池向化学反应池排出上清液，并向污泥浓缩池排出高浓度污泥；

(5)经分离的上清液依次经过化学反应池处理、过滤器中过滤，然后排出至回用水池回用;

(6)由SBR池向污泥浓缩池排出高浓度污泥与气浮池排出的污泥在污泥浓缩池中加药混合后，一起进入污泥脱水机房中进行干化处理，最后被外运使用。

此外，本发明的方法还包括：污水可经集水池通过超越管直接排入事故池中进行生化处理。

优选，所述SBR池的每周期进水为200m³，运行时间为8h，其中，进水1h，曝气4h，停曝搅拌1h，沉淀排水2h。

优选，所述一级提升泵为为三台流量为43m³/h的液下提升泵组成。

优选，所述二级提升泵为为两台流量为250m³/h的液下提升泵组成。

优选，所述事故池中具有一台流量为43m³/h的液下提升泵。

本发明的污水处理方法包括物化和生化处理过程。物化处理主要去除污水中大部分石油类和悬浮物，同时可去除部分NH₃-N和CODcr。生化处理主要除去COD、BOD、NH₃-N等污染物。通过采用本发明的污水处理方法后，污水经过物化/生化处理后出水达到《合成氨工业水污染物排放标准》GB13458-2001中的中型企业标准。

附图说明

图1是表示本发明的污水处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的污水处理系统包括物化和生化处理两个过程。物化处理主要去除污水中大部分石油类和悬浮物，同时可去除部分NH₃-N和CODcr。生化处理主要除去COD、BOD、NH₃-N等污染物。

其中物化处理过程在物化处理单元中进行，生物处理过程在SBR生化处理单元中进行。下面，为便于更加理解本发明，先对物化处理单元和SBR生化处理单元进行介绍。

物化处理单元

本系统物化处理主要包括气浮和过滤两阶段。污水经过气浮处理后可去除大部分石油类和悬浮物，同时可去除部分NH₃-N和CODcr，为后续生化处理创造有利条件，过滤器主要去除污水中的悬浮物，以确保达标排放。

SBR生化处理单元

序批式活性污泥法（SBR—Sequencing Batch Reactor）在70年代初经实验室规模的系统深入研究。并于1980年在美国印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、曝气反应、沉淀、滗水、闲置。

其中：废水在进水期内连续进入处理池内，直至达到最高运行液位；在曝气期内既不进水也不排水，但开启曝气系统为反应池曝气，使污染物质进行生化分解；在沉淀池期内时段内将分离出的上清液连续排出；空载排泥期，池中无污水，只有沉淀分离出的活性污泥，其中的部分污泥在该期内作为剩余污泥被排放。运行周期为以上各阶段之和。SBR的运行周期一般4～12h范围内，运行中可根据进水情况及处理要求，进行灵活调节。

当只要求去除生化需氧量BOD5和悬浮物(SS)时，可将一些阶段合并或部分合并到另一阶段中。每个处理厂可根据本厂的实际情况，编制运行操作程序，并确定合理的运行周期。当入流废水含有较多难降解的有机物质时，应延长曝气时间，使曝气期处于较完全的硝化状态。如果某些原因使系统内的污泥沉降性能不好时，可适当延长沉淀时间，以保证较低的出水SS值。一般来说SBR系统内污泥沉降性能良好，不存在污泥膨胀问题。并且SBR系统还可采取以下操作实现脱氮除磷。

通过改变运行程序：进水

曝气

停曝搅拌

沉淀

排水

排泥，可以实现生物脱氮。

曝气阶段除完成BOD5的降解外，还要进行硝化，为反硝化脱氮做准备。因而该段混合液的溶解氧(DO)值应控制在2.0mg/l～3.0mg/l之间，曝气时间一般也应大于4h。在停曝搅拌阶段停止曝气，保持搅拌混合，反硝化细菌进行反硝化脱氮。由于全部混合液均进行反硝化，总的脱氮效率可维持在70%左右，硝化阶段要求的曝气时间较长，相应的运行周期也延长，一般在8～12h内。

通过改变运行程序：进水

曝气

沉淀排泥

排水，可以实现生物除磷。按照以上程序运行，一般除磷效率可达到90%以上，总的运行周期在8h以内。

通过改变运行程序：进水

曝气

停曝搅拌

沉淀排泥

排水，可以同时实现生物脱氮除磷。在进水搅拌阶段聚磷菌进行厌氧放磷，在曝气阶段内除完成BOD5的分解外，还进行硝化和聚磷菌的好氧吸磷，停曝搅拌阶段只进行混合搅拌，历时应在2h以上，污泥排泥阶段既进行泥水分离，又排放剩余污泥。总的运行周期在10～14h内。

由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。

下面结合附图对本发明的实施例进行进一步说明。

图1是本发明的污水处理方法的工艺流程图。如图1所示，本发明的污水处理方法的污水处理系统由集水池、气浮池、冷却塔、调节池、事故池、SBR反应池、化学反应池、污泥浓缩池、循环回用水池、操作间及设备房（未图示）、污泥脱水机房等串接组成，其中，集水池、气浮池、冷却塔、调节池、事故池、SBR反应池依次连接后，SBR池一侧与污泥浓缩池和污泥污泥脱水机房依次连接，另一侧与化学反应池和过滤器以及回用水池依次连接。

此外，在本发明的污水处理方法的污水处理系统，还包括未图示的运转设备，包括提升泵、罗茨鼓风机、搅拌机、渣浆泵、板框压滤机、液位控制系统、气浮、加药泵、冷却塔、滗水器、过滤器、PLC电控等，以及监测设备，包括BOD5测定仪、CODcr测定仪、氨氮测定仪等。

本发明的污水处理方法的过程如下：

(1)50m³/h污水经集水池收集后，由一级提升泵提升至气浮池中，通过加药泵加药处理2h，处理后的混合液冷却塔中调节水温至30℃，处理后的污泥通过泵向污泥浓缩池中排出；(2)混合液在冷却塔中停留1h后，进入调节池中进一步调节水质、水量和PH值；

(3)混合液在调节池中停留2h后，由二级提升泵提升至SBR池；

(5)经分离的上清液依次经过化学反应池处理、过滤器中过滤，然后排出至回用水池回用，其中在化学反应池中处理3h。(6)由SBR池向污泥浓缩池排出高浓度污泥与气浮池排出的污泥在污泥浓缩池中加药混合后，一起进入污泥脱水机房中进行干化处理，最后被外运使用；此外，在污水处理过程中，如果遇上工厂进行大修或其他事故情况下，污水可经集水池通过超越管直接排入事故池中进行生化处理。

所述SBR池的每周期进水为200m³，运行时间为8h，其中，进水1h，曝气4h，停曝搅拌1h，沉淀排水2h。

所述一级提升泵为为三台流量为43m³/h的液下提升泵组成。

所述二级提升泵为为两台流量为250m³/h的液下提升泵组成。

所述事故池中具有一台流量为43m³/h的液下提升泵。

在本发明的污水处理方法中，上述步骤(1)中的气浮池中的处理如下。

当一级提升泵开始工作时，气浮池溶气水循环系统开始工作，溶气水泵开启，溶气罐压力上升并达到稳定状态。溶气水系统开机时，气浮池接触区会有段时间的翻浪现象，当罐体压力稳定后，此现象会自动消失。

溶气水回用系统正常运行时，气浮池表现为刮渣量大，出水水质清澈；当出水浑浊时，则要观察网络反应池是否絮凝良好，是否有大量矾花出现。若没有，说明投药量不均匀或是投药量较少，则应加大投药量；若有矾花出现，说明情况正常，反冲洗方法：关闭空压机电磁阀出口处阀门，打开空压机至释放头反冲洗阀门，即可进行释放头反冲洗操作。

气浮池液位由闸阀进行调节。闸阀过水量应满足刮渣机能顺利刮渣，浮渣含水率能满足污泥自流要求，当浮渣槽污水流量过大时，则应降低闸板高度。

此外，上述步骤(4)中的SBR池的处理流程如下：

a)调节池内提升泵自动开启，SBR池开始进水，进水时间为1h；

b)待进水至设定水位后自动关闭进水阀门，设定水位可为SBR池的三分之二；

c)SBR池进气阀门自动开启，开始曝气，曝气时间为4h；

d)曝气过程结束后，启动搅拌机，搅拌时间为1h；

e)搅拌过程结束后，静置沉淀，沉淀时间为2h；

f)静置沉淀后开启滗水器阀门，开始排水，排水时间为1h；

g)排水完毕关闭滗水器阀门；

h)两个SBR池交替循环处理，风机处于常开状态；

根据本发明的一个实施例，本发明的污水处理方法中的，各处理池的工艺控制指标如下表1所示：

表1工艺控制指标

	COD_cr	NH₃-N	PH	SS
					集水池	<2200mg/L	<400mg/L	=6-9	<300mg/L
气浮池	<1200mg/L	<400mg/L	=6-9	<300mg/L
					调节池	<850mg/L	<300mg/L	=6-9	<100mg/L
SBR池	<1500mg/L	<300mg/L	=6-9	<100mg/L
					化学反应池	<100mg/L	<60mg/L	=6-9	<70mg/L
循环回用水池	<100mg/L	<10mg/L	=6-9	<70mg/L

此外，对于出现的异常情况进行以下处理。

（1）观测SBR池内污泥的形状、颜色、臭味：在曝气过程中，从池内取出水样，放在量筒或烧杯中，正常的污泥呈絮绒颗粒，静止时凝聚成较大的絮凝体下沉，通称菌胶团。正常的活性污泥为黄色或褐色，当污水带色时（如印染废水）稍带一点颜色。正常的污泥几乎无臭味，略有些土壤的气味或鱼腥味。如果取出的活性污泥变黑发臭为不正常，一般是溶解氧不足，应增加曝气量，使水中溶解氧达到2～4mg/l。如果活性污泥颜色由黄褐色变淡，说明废水浓度低营养不够，而曝气量过大，此时应增大废水浓度，减少曝气量。

（2）观测SBR池出水状况：SBR池内停止曝气，观测池内水面时，水质清澈、透明，可看到水下泥层、表明运行正常。如果上清液浑浊不清，说明生化进水负荷太大，浓度高，进水量大，微生物对有机物生化降解不充分，或是污泥中毒死亡。当负荷太大时，需增大曝气量，延长曝气时间或减少进水量（延长废水停留时间），如是污泥中毒，应查明原因消除隐患。

（3）如果在SBR池水面上有细小污泥漂浮，或污泥膨胀，可能是BOD/N不适，营养不足、曝气量过大、水温过高等原因而导致污泥解絮。需排泥、控制曝气量、调节营养。

（4）如果水面有大块污泥上浮，一般是产生了局部厌氧，使污泥腐败，产生了气泡夹带污泥上浮。如果污泥成片成层上浮到水面，那是污泥中毒。针对上述现象可采取相应措施，如调整曝气量和进水量、调整营养成份、排除有毒物等。

（5）如果SBR池出现较少泡沫，类似肥皂泡，一吹即破，这是正常现象。但是池内泡沫呈白色翻滚且粘而不破又不断增加，就是不正常现象，可能有以下四种原因：一是水中含大量表面活性剂，尤其刚调试时泡沫更多，待污泥增多后会好一些，也可采用喷洒消泡剂。二是污泥出现问题，如果泡沫呈茶色、灰色，说明泥龄太长或曝气量过大，把污泥打碎吸附在气泡上，这时需排泥，减少曝气量。三是气泡太粘而不破，这是污泥负荷太高，有机物不能完全分解，应减少负荷，加大曝气量。四是受到pH冲击，应调整好pH。

（6）测定和分析活性污泥的工作参数

①测出污泥的沉降比（SV）

在曝气过程中，从SBR池内取出一定量的混合液放入筒内，静止30分钟，测污泥的沉降体积，与原体积之比即：

SV=污泥沉降体积/原混合液体积（%）

对于生活污水 SV=20%～30%

对于工业废水 SV=25%～35%

当SV低于下限时，表明活性污泥量少，需进一步培养驯化。

当SV超过上限时，表明活性污泥太多，需要进行排泥。

当SV没有明显界面时，可能有三种情况：短期内营养缺乏；污泥中毒而分解；丝状菌过多引起污泥膨胀。

②测定污泥指数（SVI）

在曝气过程中，从SBR池内取一定量混合液，静止沉淀30分钟，测量污泥的体积，在烘箱内烘干至恒重，称重，进行百分比计算：SVI=沉降污泥体积/污泥干重

当50<SVI<100时，污泥沉降性好

当100<SVI<200时，污泥沉降性能一般

当SVI>300时，污泥已经膨胀

当SVI<50时，污泥颗粒密实细小，无机物太多，污泥活性和吸附不好。

③测定混合液中悬浮固体的浓度（MLSS/L）

在SBR池内取一定量的混合液，在烘箱内烘至恒重，称重。计算每升的固含量。一般生化池的污泥MLSS/L=2～5g/l范围之内。水解酸化池污泥MLSS/L=14～16g/L。厌气塔的MLSS/L=30～40g/L。

④测定混合液挥发性悬浮物固体浓度（MLVSS/L）

在SBR池内取一定量混合液，放在马葫芦内焚烧，计算每升混合液中完全被燃烧物质的质量（g/L），一般它更能代表活性污泥中微生物的浓度。一般MLVSS/MLSS=75%。

（7）通过显微镜观察活性污泥的生物相

生物相是指活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及代谢活力。如果镜相中有大量原生动物和后生动物，废水处理效果较好，镜相中丝状菌占优势，污泥就会膨胀。当污泥活性明显增强，沉降性能良好，污泥中含有大量的菌胶团和纤毛类原生动物，如种虫、等枝虫、盖纤虫等，SV＝10---30％时，表明污泥已经成熟。

实施例

下面以某公司的工业污水为例来对本发明的污水处理方法进行处理。

某公司产生的污水主要是循环水系统置换排放水、排污油水、工艺冷凝水等，排放量为50m³/h，污水中主要污染物的指标为：COD=1430mg/L、SS=356mg/L、NH₃-N=96mg/L等。将上述原水利用本发明的污水处理工艺进行处理。

使用本发明的方法处理后，通过使用BOD5测定仪、CODcr测定仪、氨氮测定仪测量的循环回用水池的主要水质指标为：CODcr<100mg/L；NH3-N<10mg/L；PH=6-9；SS<70mg/L。可见本发明的污水处理方法达到了《合成氨工业水污染物排放标准》GB13458-2001中的中型企业标准，对应标准中什么数据。

综上所述，利用本发明的污水处理方法，能够简单可行、经济高效地去除氨氮化合物，使水质达到以达到《合成氨工业水污染物排放标准》GB13458-2001中的中型企业标准。

Claims

1.一种污水处理方法，其特征在于，包括以下处理步骤：

(3)混合液在调节池中处理后，由二级提升泵提升至SBR池；

(5)经分离的上清液依次经过化学反应池处理、过滤器中过滤，然后排出至回用水池回用；

(6)由SBR池向污泥浓缩池排出高浓度污泥与气浮池排出的污泥在污泥浓缩池中加药混合后，一起进入污泥脱水机房中进行干化处理，最后被外运使用；

2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，还包括：污水经集水池通过超越管直接排入事故池中进行生化处理。

3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述一级提升泵为为三台流量为43m³/h的液下提升泵组成。

4.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述二级提升泵为两台流量为250m³/h的液下提升泵组成。

5.根据权利要求2所述的污水处理方法，其特征在于，所述事故池中具有一台流量为43m³/h的液下提升泵。