某化纖廠廢水處理裝置運(yùn)行故障分析
1．工藝概況及基本參數(shù)
廢水主要污染物：COD 1000~1500mg/L；氨氮10~20 mg/L；磷<1 mg/L。
廢水量：約60噸/小時(shí)（平均）
工藝流程：集水池（兼作調(diào)節(jié)池）--進(jìn)水泵---氧化溝—沉淀池---出水
剩余污泥經(jīng)濃縮、脫水后外運(yùn)。
集水池：廢水停留時(shí)間約10小時(shí)，分三格，兼作水質(zhì)水量調(diào)節(jié)池用。
氧化溝：卡魯塞爾基本型；污泥濃度平均約5g/L，水力停留時(shí)間約10多小時(shí)。
2． 工藝故障描述和分析
（1）故障描述
裝置運(yùn)行后，出水水質(zhì)一直不能達(dá)標(biāo)，COD 120~150mg/L，氨氮50~100 mg/L。
（2）原因分析
該處理裝置運(yùn)行故障是設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理二方面原因造成的。設(shè)計(jì)方面的一個(gè)原則性錯(cuò)誤是設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分了解該廠的廢水特性，只是在設(shè)計(jì)前對(duì)廢水進(jìn)行了幾次抽樣分析，分析的項(xiàng)目也太少，沒有測(cè)定凱氮，以至在工藝設(shè)計(jì)上就沒有考慮脫氮。實(shí)際上該廠廢水中有很多含氮化合物，即廢水的氨氮不高，而凱氮較高，在生化反應(yīng)過程中大量的含氮化合物發(fā)生氨化反應(yīng)，而系統(tǒng)不具備硝化功能，才引起出水氨氮增高。
其它問題是氧化溝表面曝氣機(jī)的規(guī)格與構(gòu)筑物不匹配，即曝氣機(jī)葉輪直徑與溝槽寬度比太大。曝氣機(jī)可調(diào)速，當(dāng)高速運(yùn)行時(shí)溝槽內(nèi)的混合液會(huì)大量飛濺至溝槽外，嚴(yán)重影響環(huán)境，所以只能低速運(yùn)行，在進(jìn)水濃度高時(shí)會(huì)造成供氧不足，影響處理效果，而且易造成曝氣機(jī)下游的池內(nèi)污泥下沉。
運(yùn)行管理上的問題主要有三方面：一是剩余污泥排放沒控制好，每天集中排一次，使生化池污泥負(fù)荷失控；二是根據(jù)污泥回流比來控制回流污泥量，進(jìn)水量大時(shí)就增加回流污泥量；三是投加磷源不規(guī)范，每天一次性投加磷酸鹽，沒有投加裝置，磷酸鹽不溶解，直接投入。
以上原因中，設(shè)計(jì)上問題是主要的，沒有考慮脫氮是導(dǎo)致廢水不能達(dá)標(biāo)的主要的原因，其它的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理上的問題也在一定程度上影響了處理效果。可以推論一下，如果運(yùn)行管理得當(dāng)，雖然氨氮不能達(dá)標(biāo)，COD去除率還是可以提高的。
3．故障的應(yīng)對(duì)措施和實(shí)施方案
（1）增加處理系統(tǒng)的氨氮去除功能的措施
因本處理系統(tǒng)不僅沒有硝化功能，有機(jī)物的碳化和含氮化合物的氨化時(shí)間也不夠。要使氨氮達(dá)標(biāo)，就需要增加處理設(shè)施，要花費(fèi)很大的投資，更主要的是系統(tǒng)內(nèi)沒有空余的區(qū)域，所以只能分步進(jìn)行改造。先根據(jù)實(shí)際情況制定保守的改造方案，待以后條件成熟后再進(jìn)行擴(kuò)建。
初步的改造方案很簡(jiǎn)單，不增加構(gòu)筑物，將三格集水池（池容較大，兼作調(diào)節(jié)池）中的后二格作生化反應(yīng)池。由于水力停留時(shí)間較短，采用生物膜法，在這二格池內(nèi)安裝軟性填料，配置一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)（廠方堅(jiān)持只配置一臺(tái)風(fēng)機(jī)）。為了提高氧的利用率和便于安裝，采用曝氣軟管曝氣，同時(shí)就近將二沉池的部分回流污泥引入接觸氧化池，采用活性污泥--生物組合工藝運(yùn)行。
廢水經(jīng)改造后的接觸氧化池處理后，大大降低了后面氧化溝的污泥負(fù)荷，為氧化溝氨氮的硝化創(chuàng)造了一定條件。
改造前氧化溝在曝氣機(jī)慢速運(yùn)行時(shí)供氧量不夠，經(jīng)改造后負(fù)荷降低了，改善了曝氣機(jī)慢速運(yùn)行時(shí)的供氧現(xiàn)象。因只有一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)量有余，所以在氧化溝下游段的底部設(shè)置曝氣軟管，將鼓風(fēng)機(jī)的多余空氣引入，來進(jìn)一步提高系統(tǒng)的供氧能力，也可防止在曝氣機(jī)慢速運(yùn)行時(shí)污泥沉積。
（2）運(yùn)行控制方面
運(yùn)行上的問題容易解決，只要規(guī)范操作就可，磷酸鹽要求配置成溶液，盡可能連續(xù)投加，由于前面設(shè)置了接觸氧化池，將磷酸鹽的投加點(diǎn)改在接觸氧化池。
污泥回流泵共配置三臺(tái)，二用一備，原來進(jìn)水量大時(shí)開二臺(tái)，進(jìn)水量小時(shí)開一臺(tái)，要求在沒特殊情況下開一臺(tái)回流污泥泵，在此情況下回流污泥集泥井液位通過沉淀池出泥堰門來調(diào)節(jié)，以穩(wěn)定回流污泥量，而不考慮回流比。在這樣的情況下回流污泥量雖然減少，但回流污泥的濃度提高了，也可使污水在生化池的水力停留時(shí)間相應(yīng)增加。
二沉池（平流式，人工排泥）增加排泥的頻次，即采用少量多次排放。這樣可使污泥負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，也可在一定程度上平衡沉淀池的泥層高度，也有利于回流污泥濃度的穩(wěn)定。
系統(tǒng)經(jīng)初步改造后，接觸氧化池COD去除率可達(dá)50%以上，相當(dāng)于提高系統(tǒng)的處理能力近一倍，使氧化溝污泥負(fù)荷大大下降，并具備了一定的硝化功能。在進(jìn)水水質(zhì)正常情況下，出水COD可達(dá)標(biāo)，出水氨氮值降至原來的一半以下？梢哉J(rèn)為系統(tǒng)經(jīng)初步改造和管理強(qiáng)化后，出水基本達(dá)到了排放要求（那時(shí)對(duì)該廠出水考核指標(biāo)主要是COD，氨氮考核不嚴(yán)格）。
以上是上世紀(jì)九十年代初的事了。從現(xiàn)在的思路看以前的問題，也發(fā)現(xiàn)有考慮不周的問題。當(dāng)初我在考慮初步改造方案時(shí)，已估計(jì)到COD可達(dá)標(biāo)，氨氮達(dá)標(biāo)的可能性不大，這也被后來的運(yùn)行所證實(shí)。但沒有從多因素去分析，當(dāng)時(shí)只了解廢水的pH、COD和氨氮，沒要求測(cè)定凱氮，也沒有測(cè)定生化池出水的堿度。所以不能排除因缺堿度而制約了氧化溝的硝化效果，如果這樣的話，在硝化池控制好堿度也許可使出水氨氮進(jìn)一步降低甚至可能達(dá)標(biāo)。雖然這只是一種可能，也是應(yīng)該考慮到的。
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