多段AO+MBR工藝在煤化工廢水處理中的應用探究
【純水設備http://ordermadedirect.com】以某省潔凈煤綜合利用示范工程為例，分析了多級AO+MBR工藝在煤化工廢水處理中的應用。首先闡述了多個段AO + MBR處理的概念和優勢,然后從生化處理,工藝路線和生化池這三個方面純水設備,分析了多級AO + MBR的具體應用過程,最后分析了多級AO + MBR過程的應用效果,在項目中,更多的段落AO + MBR技術的應用提高煤化學工業污水處理的質量和效果。
關鍵詞:多段AO+MBR工藝;煤炭化工廢水;氨氮
1多工段AO+MBR工藝分析
在污水處理主生化池中，采用AO+MBR工藝實現污水的高效處理。多級AO+MBR工藝主要是將短程硝化反硝化工藝與膜分離技術相結合，形成一種新的污水處理及回用工藝。多級AO+MBR工藝具有兩方面的優點，既能截留煤化工廢水中的硝化菌，提高污泥濃度，又為反硝化菌和好氧菌提供良好的生存環境，在含氮廢水處理中有著廣泛的應用。同時MBR反應器污泥濃度高，生物種群豐富。在膜分離過程中，不會受到活性污泥解體或變質的不利影響。因此，多級AO+MBR工藝不僅具有操作簡單、穩定性強的優點，而且具有占地面積小、污染物去除率高的優點。
AO+MBR工藝在煤化工廢水處理中的應用
2.1生化處理區設計
對于多級AO+MBR工藝，生化處理部分主要負責含硫廢水、合成廢水和氣化爐廢水的處理，不需要硬預處理蘇州水處理設備。三種廢水混合后輸送到生化區進行相應的處理。生化處理段設計水量為740m3/h, COD進水量為1295mg/L，出水量為30mg/L，去除率高達98%。BOD5進水825mg/L，出水20mg/L，去除率高達98%。氨氮的取水和排出量分別為575mg/L和5mg/L，去除率達99%?？偟M水輸出分別為625mg/L和30mg/L，去除率高達95%。SS的進水量為100mg/L，出水量為10mg/L，純水設備去除率高達90%。
2.2 工藝路線的設計
通過上述分析可知，經過生化處理所得的水將會作為膜處理車間的原水。因此，生化處理階段需要保障COD、氨氮與總氮的去除率，這樣可以使MBR 回流中的污泥與硝化液回流液中具備攪動的溶解氧。在實際的污水處理過程中，如果將生化處理所得的水直接輸送到一段A 池中，將會對廢水處理的反硝化流程造成影響，增加煤化工廢水的處理成本。因此，在煤潔凈綜合利用示范項目中，將傳統的AO 模式轉變為OA 模式。與此同時，為了確保一級A 池以及二級A 池具有充分的碳，技術人員將一段O 池的BOD5 去除率設計為80%，并將適量的硝化液回流于一段O 池中，保障一段O 池中的硝化菌濃度。
2.3 生化池的設計
（1） OAAO 池的設計
在該煤潔凈綜合利用示范項目中，將一級OA 池設計為一座兩格的形式。其中，一級O 池的污泥符合量可達0.08kgBOD5/(kgMLSS·d），廢水的停留時間可達67h，一級O 池的容積是49580m3，屬于推流式池型，利用旋流曝氣器進行曝氣; 一級A 池的設計重點在于反硝化速率，其具體數值為0.044kgNO3--N//（kgMLSS·d），廢水的停留時間可達67h，安裝了一套甲醇加藥裝置，按照240L/h 的頻率添加甲醇，安裝五臺Q=323Nm3/min 的離心風機（一臺備用），二十二臺φ2500mm N=63r/min 的潛水推流器、三臺Q=730m3/h H=60kPa的循環泵（一臺備用）以及五臺Q=740m3/h H=80kPa 的污泥回流泵（一臺備用）。一級A 池的容積是50320m3，屬于氧化溝式池型。
二級OA 池設計為一座兩格的形式。其中，二級O 池的污泥符合量可達0.08kgBOD5/(kgMLSS·d），廢水的停留時間為7.6h，二級O 池的容積是5445m3，屬于推流式池型，利用旋流曝氣器進行曝氣，和一級O 池共同使用風機; 二級A 池的設計重點在于反硝化速率，其具體數值為0.029kgNO3--N//（kgMLSS·d），廢水的停留時間為1.4h，安裝四臺φ2 500mmN=63r/min 的潛水推流器以及八臺Q=1000m3/h H=50kPa的硝化液回流泵（兩臺備用）。二級A 池的容積是8463m3，屬于氧化溝式池型[2]。
（2）MBR 的設計
在該煤潔凈綜合利用示范項目中，MBR 中膜處理使用的超濾膜為熱制相外壓式PVDF 材質，共有兩組膜池，分組有四座膜池純水設備，膜池的大小為3.2m×11.0m×4.3m，每座膜池的處理水量為370m3/h。
第一組膜池的設計要點如下: 第一組中的每個膜池含有五個模箱，共需要740 支超濾膜，通量是12.2L/(m2·h）。將膜池的曝氣強度設定為20Nm3/( 膜元件·h），獲得膜池中設備的參數。計算可知，每個膜池中含有兩臺Q=62Nm3/minP=49kPa 的羅茨風機; 四臺Q=110m3/min H=150kPa 的產水泵。在實際的膜池運行中，每臺設備運行十分鐘，需要進行30s 的反沖洗，具體的反沖洗強度為30L/(m2·h）。因此，膜池中安裝的反洗水泵參數為Q=230m3/h H=200kPa，每個膜池中安裝兩臺。根據膜廠家對膜池的要求，技術人員還在膜池中安裝了一套化學清洗裝置，對膜池中的設備進行清洗與維護。
第二組膜池的設計要點如下: 第二組中的每個膜池含有五個模箱，共需要864 支超濾膜，通量是12.5L/（m2·h）。將膜池的曝氣強度設定為425Nm3/( 膜箱·h），獲得膜池中設備的參數。計算可知，每個膜池中安裝三臺Q=70.83Nm3/minP=49kPa 的羅茨風機; 四臺Q=100m3/min H=150kPa 的產水泵。在實際的膜池運行中，每臺設備運行十一分鐘，需要進行一分鐘的反沖洗，具體的反沖洗強度為34L/(m2·h）。因此，膜池中安裝的反洗水泵參數為Q=250m3/h H=200kPa，每個膜池中安裝兩臺。根據膜廠家對膜池的要求，技術人員還在膜池中安裝了一套化學清洗裝置蘇州水處理設備，對膜池中的設備進行清洗與維護。
2.4 廢水處理效果
在生化池設計與調試完成之后，技術人員將其應用于煤潔凈綜合利用示范項目，在生產負荷達到80% 時，該生化池能夠進行穩定運行，具體的廢水處理量為420m3/h。技術人員對生化池中OAAO 進水與MBR 產水COD 進行了為期45 天的監測。監測的結果顯示，在煤化工廢水預處理的基礎上，OAAO 的進水COD 處于400-800mg/L 之間，但是在第15 天時，進水COD的數值突然從424mg/L 劇增到1197mg/L，雖然對生化池系統造成了一定的沖擊，但是系統仍舊處于穩定運行狀態;MBR 的出水COD 基本處于30mg/L 以內，其去除率約為95%。由此可以看出，上述設計所得的生化池具備較強的抗負荷沖擊能力以及較為理想的廢水處理結果。
在生化池處理煤化工廢水的過程中，氨氮的變化量相對較大，但是其去除率始終高于99%，出水中的氨氮濃度控制在0.5mg/L 以內。由此可以看出，生化池可以將煤化工廢水中的氨氮轉化成硝酸鹽或者亞硝酸鹽。而且MBR 的出水SS 要小于1.5mg/L，遠小于出水標準中規定的10mg/L。另外，通過技術人員的鏡檢純水設備，生化池中的一級O 池與二級O 池中均含有大量的鐘蟲一級累枝蟲，這就表明生化池具備較強的凈化效率以及良好的出水水質[3]。
綜上所述，多段AO+MBR 工藝可以有效處理煤化工廢水，可以在煤炭產品開發企業中推廣應用。通過本文的分析可知，技術人員需要根據煤化工廢水的實際狀況，合理設置多段AO+MBR 工藝的生化池，通過相關設備數量與參數的合理設計，提高生化池的煤化工廢水凈化效率與凈化效果，提高出水的質量，以此降低煤炭產品開發造成的環境污染，實現煤炭行業的可持續發展。希望本文的分析可以為煤炭企業的技術人員進行煤化工廢水處理提供有益的幫助。工業純水設備, 蘇州水處理設備。
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