移动床生物膜反应器在化工园区污水处理中的应用.pdf

第 4 0 卷 ， 第 3期 2 0 1 4年 6月 安 徽 化 工 ANHUI CHEMI C AL I ND US T RY Vo 1 4 0， No 3 c J u n 2 01 4 b 移动床生物膜反应器在化工园区污水处理中的应用 钱 晓辉 ， 游 亮 ( 1 北京市昌平区水务局 ， 北京 1 0 2 2 0 0 ； 2 达斯玛环境科技( 北京 ) 有限公司， 北京 1 0 0 0 1 6 ) 摘要： 移动床生物膜反应器工艺具有良好的抗水质水力冲击的能力， 因而在化工园区污水处理中得到广泛应用。简单介绍了移动床生物 膜反应器( MB B R) 工艺应用的设计参数。 关键词： 化工园区废水； MB B R； 抗冲击负荷 d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 8 5 5 3 X 2 0 1 4 0 3 0 2 5 中图分类号： X 7 0 3 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 8 5 5 3 X( 2 0 1 4 ) 0 3 0 0 6 5 0 3 我国化工园区分为两大类 ， 一类以大型石油化工装 置为依托 ， 如上海 、 南京 、 茂名 、 镇海 、 惠州 、 泉港 、 天津 、 青岛等 ； 另一类是特色化工园区 ， 如常熟氟化工 、 镇江和 张家港合成材料、 南通精细及合成材料、 上虞精细化工 等， 较大的化工园区已有 3 2 个1。 目前， 国内众多的化工 园区人驻的企业大多为中小型企业 ，主要产品为染料、 医药、 农药中间体及助剂等精细化工产品。化工园区里 化工企业排放的废水水质复杂 ， 大多具有酸度大 、 色度 深 、 高氨氮 、 高盐度 、 有毒物质含量高 、 水质水量变化大、 可生化性差 、 后处理难度大2 1 等特点 ， 属典型的有机有毒 有害难降解的工业废水。 由于某些原因致使很多化工园 区的污水处理往往不能达到预期效果。 本文仅从工艺改 进的角度讨论提高化工园区污水处理稳定性 的方法。 科技工作者对化工废水处理 的研究 已经做 了大量 T作 。这些方法对于某种特定 的化工废水 ， 或者某种 单独的化lT厂废水均有 良好的效果 ， 但应用于化工园区 处理时则需要综合考虑园区污水 的特点。 移动床生物膜 反应器( MB B R) 是一种流化床式接触氧化工艺。本文结 合宁波化工园区污水处理工程项 目介绍其在化工园区 污水处理中的应用。 1园区老污水厂概 述 园区老污水处理厂采用以下工艺流程 ： 原水一混凝沉淀一水解酸化一MS B R 一二沉池一出水 扩容后园区污水处理厂主要存在以下问题 ： ( 1 )由于来水水 质和水量 的冲击水解 ，酸化池 和 MS B R池运行不稳定 ， 经常出现死泥和污泥膨胀问题。 ( 2 ) MS B R工艺对氨氮去除效果不理想 。在长时间 的运行监测中发现出水氨氮值很难达标。 ( 3 ) 系统对 C O D去除率不稳定。出水 C O D经常不 达标 。 ( 4 )污泥脱水 系统段 时间出现 问题时将立 即反馈 给 MS B R单元 ， 造成出水水质不达标 。 针对 以上问题 ， 采用 MB B R工艺对该厂污水处理流 程进行改造 ， 即向 MS B R工艺曝气部分中投加填料 。改 造前后运行效果如 图 1 、 图 2 。从图 1 、 图 2可以看 出， 改 造后系统出水 C O D稳定达标 ，出水氨氮则远远优于设 计指标。根据该污水处理厂改造运行效果 ， 化工园区新 建污水处理厂同样采用 了该工艺 。 25 0 20 0 1 5 O 鲁 10 0 豸 50 0 4 5 4 0 0 3 5 3 0 25 20 茎1 5 1 0 5 0 A 一 一 一： ： 、 I 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 图 1 改造前后 出水 COD对 比 r ， 一 一 _ ， 一 、 、 、 一 一、 一改造前出水氨蕾 一 改| 皇 后出永氟氯 图 2改造前后出水氨氮对I； Ic 2园区新污水处理厂工艺流程及说 明 原 匝啼 圄 匝 出 水 一 广 一 厂 ： 荔 收稿 E l 期 ： 2 0 1 4 0 3 1 l 作者简介： 钱晓辉( 1 9 8 2 一 ) ， 男， 毕业于北京工商大学， 工程师， 从事水利科技推广等工作， 1 3 6 9 1 2 3 6 1 5 6 ， 0 1 0 8 9 7 4 6 0 4 1 ， z e n g x i a o h u i 2 2 3 s o h u c o rn 。 6 6 总第 1 8 9期 2 0 1 4年第 3期( 第 4 0卷 ) 安徽 化工 园区的废水经管 网收集至格栅渠进行过滤 ， 以去除 原水 中夹带的纤维状物质 ，保证后续处理单元中泵 、 搅 拌器等转动设备及筛网等过滤设备的稳定运行 。 格栅 出 水进入混凝沉淀单元 ，用来去除原水 中的不溶性物质 ， 减轻后续处理单元 的负荷。鉴于化工园区废水 的复杂 性 ， 通过设置水解酸化单元可提高其生化性 ， 从而提高 生化处理单元的效率。 水解酸化池出水经初沉池分离后 进入 A O处理单元 ， 该单元是本污水处理厂中的主要单 元 ， 它用来去除原水 中大部分 的有机物 、 氨氮等污染物 质 。A O单元 出水 经二沉池分 离后 进人 MB B R单元 ， MB B R单元是本处理系统的关键单元 ， 它用来去除原水 中剩余的部分有机物、 氨氮等污染物， 保证出水水质达 标 。MB B R出水经终沉池分离后进入消毒单元 ， 之后达 标排放 。 3 MB BR单元设计 其它单元设计可参考相关论文 。 MB B R单元分为两个部分 ： 缺氧池 、 好氧池。 缺氧池 停 留时间为 1 4小时， 投加填料 3 0 0 m 。 ； 好氧池停 留时间 为 4小时 ， 投加填料 2 0 0 0 m 。 4运行效 果 本系统运行效果稳定 ，出水 C O D和氨氮指标如图 3所示 0 一 0 0 2 4 6 8 1 0 1 2 图3出 水 水 质 二 ： 二 誊 进水C OD ( rag L ) 图 4 MB B R抗 COD冲击能力 - - 出 戒 c 0 D m g 5 00 0 0 0 2 4 6 g 1 0 1 2 图 5 M B B R 抗 水 量 冲 击 能 力 二 = 二 根据长时间的运行观察 、记录 ， MB B R单元在水量 和 C O D冲击时仍有 良好 的运行效果 ， 见图 4 、 图 5 。 从 图 4可 以发现 ，当进水 C O D从 1 3 0 mg L剧增至 8 4 5 5 m g L时 ， 出水 C O D从 9 7 1 mg L升至 1 3 2 1 mg L， 之 后一直平稳 。图 5则显示 出当水量从 1 5 9 7 1 m 3 d升 至 2 7 8 9 1 m3 d时， 出水 C O D 自8 0 5 mg L升至 1 1 9 1 mg L ， 之 后一直平稳 。 5结论 M B B R工艺作为新一代生物膜工艺技术 ， 具有 良好 的特性 ， 能够胜任 比较复杂的工况。结合 以上工程实例 可得出以下结论 ： ( 1 ) MB B R工艺非常适合应用于化_T园区的污水处 理 。 ( 2 ) MB B R工艺具有良好的抗 冲击负荷能力。在进 水水量 、 水质变化剧烈时仍能保持较好的出水水质。 ( 3 ) MB B R工艺运行维护简单 。相对于传统工艺经 常出现的死泥 、污泥膨胀等问题 ， MB B R工艺则很少发 生这些情况 。 参 考 文 献 1 】大拇 指化 工 项 目咨 询 室 我 国石 化 T业 同 区 发 展 现 状 ， 2 01 0 -03 1 5 2 冯粒克， 喻学敏， 白永刚， 等 化工同区混合化工废水处理技术 研究 【 J 1 污染防治技术 ， 2 0 1 0 ， 2 3 ( 4 ) ： 6 9 7 3 3 】高飞侠，张元勇 浅析 S B R法在煤化工废水处理中的应用l J l_ 通用机械 ， 2 0 1 1 ( 5 ) ： 2 1 2 3 I 4 赵 明 化工废水处理 C A S S工艺及控制方法 l J J 常州 啊 职业 技术学院学报， 2 0 0 4 ( 2 ) ： 1 0 1 2 【 5 丁春生， 李达钱 化工废水处理技术与发展 J 1 浙江工业大学学 报 ， 2 0 0 5 ( 6 ) ： 3 7 3 9 【 6 李本玉， 顾国维 混凝法处理混合化T废水的试验研究I J 1 四 川环境 ， 2 0 0 4 ， 2 3 ( 5 ) ： 1 - 3 ， 1 8 【 7 宋乐平 ，顾国维 混合化 丁废水集中预处理提高可生化性的 研究 【 J 1 上海 环境科学 ， 1 9 9 6 ， 1 5 ( 1 1 ) ： 1 4 1 7 口 益 0 u *翻 0 O O 4 2 0 0 0 O 0 l l 1 8 6 4 2 0 ， 4 _l ， 窘 置鞴 葺*蔼 罅 m 啪 一 ， 窖 盎 ou *稿 咖 Il ， 暑 基盎 o u 钱晓辉 ， 等： 移动床生物膜反应器在化工园区污水处理中的应用 6 7 Ap pl i c a t i o n o f M BBR i n W a s t e wa t e r Tr e a t me nt i n Che mi c a l I n du s t r y Pa r k Q I A N X ia o - h u i 1, Y O U L i a n f ( 1 B e i j i n g Wa t e r R e s o u r c e s B u r e a u o f C h a n g p i n g D i s t ri c t C i t y ， B e i j i n g 1 0 2 2 0 0 ， C h i n a ； 2 D a s i ma E n v i r o n me n t a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ( B e i j i n g ) C o L t d ， B e i j i n g 1 0 0 0 1 6 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： A n e w p r o c e s s n a me Mo v i n g b e d b i o fi l m r e a c t o r ( MB B R ) w a s e mp l o y e d t o t r e a t t h e w a s t e w a t e r i n c h e mi c a l i n d u s t ri a l p a r k I t S f 0 u n d t h a t t h e MBB R p r o c e s s i s fl e x i b l e o n C OD l o a d a n d fl o w r a t e l o a d S i mp l y d e s i g n p a r a me t e r s w e r e a l s o i n t r o d u c e d i n t h e a r t i c l e Ke y wor ds ： wa s t e wa t e r o f c he mi c a l i n d us t r i a l pa r k ； M BBR； r e s i s t a nc e t o i mp a c t l o a d j； t ， 出 坐 j壬 j ， j ， ej ， 夸 j r 业 业啦 夸k j； t 一 奎 jk- jk- j j 9 - 夸 jk 业 jk j j I e j jk j； j ( 上接 第 6 2页) 浓缩液处理难的问题 ， 工艺路线简单， 性价比高， 可在工 程上推广应用。 参 考 文 献 1 】熊小京 ， 冯酷文， 郑天凌 生物技术在垃圾渗沥液处理中的应 用 J 】 环境卫生工程， 2 0 0 8 ， 1 6 ( 5 ) ： 3 9 4 2 2 】黄 娟， 王惠中， 焦 涛 ， 等 垃圾填埋场渗滤液处理技术及示范 工程研究I J l _ 环境科技， 2 0 0 8 ， 2 1 ( 5 ) ： 3 53 8 3 J3 任鹤云， 李月中 MB R法处理垃圾渗滤液工程实例 J 给水排 水， 2 0 0 4 ， 3 0 ( 1 O ) ： 3 63 9 【 4 】齐小力 D T R O在中国处理垃圾渗滤液的试验【 J 】 环境卫生工 程 ， 2 0 0 3 ， 1 1 ( 3 ) ： 1 4 1 1 4 2 【 5 刘研萍， 李金秀， 王宝贞， 等 渗滤液的反渗透浓缩液回灌研究 l J I 环境 程 ， 2 0 0 8 ， 2 6 ( 4 ) ： 8 99 3 【 6 】史东晓， 张怀玉， 华建敏， 等 不同回灌堆体和回灌方式对纳滤 浓缩液回灌效果的影响 环境卫生工程， 2 0 1 2 ， 2 0 f 5 ) ： 1 1 1 4 【 7 张 龙 ， 李爱民， 吴海锁， 等 混凝沉淀 一树脂吸附 一 F e n t o n氧化 工艺处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液 J 】 _ 环境污染与防治 ， 2 0 0 9 ， 3 1 ( 3 ) ： 1 62 0 【 8 宋世龙， 张志强 基于臭氧氧化的垃圾渗沥液处理技术 J 环境 卫生工程 ， 2 0 1 2 ， 2 0 f 4 1 ： 4 04 4 【 9 张胜利， 刘丹 有机污染物对垃圾渗滤液可生化性的影Ill J 工 业水处理， 2 0 0 9 ， 2 9 ( 1 2 ) ： 1 61 9 【 1 0 】 国家环保总局 水和废水监测分析方法( 第 4版) 【 M】 北京： 中国 环境科学出版社， 2 0 1 0 ： 1 0 51 0 6 1 1 王正林 ， 邹浩春， 戎文磊， 等 充山水厂臭氧 一生物活性炭深度 处理示范工程 J 】 给水排水 ， 2 0 0 9 ， 3 5 ( 4 ) ： 7一 1 2 陈少华， 刘俊新 垃圾渗滤液中有机物分子量的分布及在 MB R 系统 中的变化f J 1 环境化学 ， 2 0 0 5 ， 2 4 ( 2 ) ： 1 5 31 5 7 口 Ex p e r i me n t a l S t u d y o n Le a c h a t e Na n o fi l t r a t i o n Co n c e n t r a t e Us i n g Oz o n e Ox i d a t i o n P r o c e s s Z H U We i b in g ， H a i S 1 1,0 2 L I Y u e - z h o n f ， T U y 0 P U Y a n - x i n ( 1 J i a n g s u WEL L E En v i r o n me n t a l C o ， L t d ， C h a n g z h o u 2 1 3 1 2 5 ， C h i n a ； 2 J i a n g s u P r o v i n c i a l A c a d e m y o f E n v i r o n m e n t al S c i e n c e ， N a n j i n g 2 1 0 0 3 6 ， C h i n a ) Abs t r a c t ：Us i n g o z o n e a s pr i o rit y ma i n p r o c e s s t o d e a l wi t h l e a c h a t e n a n o fi hr a t i o n c o n c e nt r a t e The e x p e r i me n t a l r e s u l t s s h o we d t h a t g o o d t r e a t me n t e f f e c t c o u l d b e a c h i e v e d b y fir s t l y u s e c o a g u l a t i o n p r e c i pi t a t i o n a n d o z o n e o x i d a t i o n， s e c o n d l y us e MBR p r o c e s s Wh e n f e r r i c t r i c h l o r i d e d o s a g e i s 2 k g m ， P AM d o s a g e i s 0 1 k g m ， a n d c o n t a c t t i me i s b e t w e e n 3 0 t o 4 0 mi n d u r i n g fl o c c u l a t i o n a n d d e p o s i t i o n t i me i s b e t we e n 2 t o 3 h o u r ， t h r o u g h c o a gu l a t i o n p r e c i p i t a t i o n t h e r e mo v a l r a t e o f COD i s 4 5 6 0 ，o z o n e d o s a g e i s 2 5 g h ， h y d r a ul i c r e t e n t i o n t i me i S a b o u t 9 0 rai n ，B C r a t i o c a n b e i mpr o v e d t o 0 45 Effl u e n t COD o f Ox i d i z e d wa s t e wa t e r i n t h e s u b s e q u e n t t r e a t me nt b y MBR i S a b o u t 1 0 00 mg L C0D r e mo v a l r a t e i S 5 0 I f e mue n t r e a c h e d t h e r e q u i r e me n t s o f GB 1 6 8 8 9 2 0 0 8 s t a n d a r d l i mi t s t h e e f fl u e n t n e e d a d v a n c e d t r e a t me n t Ke y wo r d s ： 0z o n e o x i d a t i o n ； l e a c h a t e ； n a n o f i h r a t i o n c o n c e n t r a t e ； b i o c h e mi c a l