羧甲基纖維素鈉廢水處理論文范文

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1調(diào)試中異常現(xiàn)象及解決措施

1.1異常現(xiàn)象（1）厭氧跑泥。污泥馴化期間，進水NaCl含量達15g／L時，厭氧池表面逐漸漂起浮泥，其后浮泥量逐漸增多，最終浮泥厚度達200mm，同時池內(nèi)污泥濃度降低，出水COD逐漸升高。浮泥外形似凝膠，觸摸有滑膩感，厭氧池產(chǎn)生浮泥前后池面變化情況見圖2。（2）CBR池SV30過高。本系統(tǒng)好氧單元采用CBR工藝，調(diào)試初始控制污泥回流比60％。進水調(diào)試第1周系統(tǒng)SV30＝10％，MLSS＝1500mg／L；隨著進水鹽分及COD濃度的提升，到第4周進水NaCl含量為12g／L，好氧系統(tǒng)SV30＝40％，MLSS＝4000mg／L；第7周開始進水NaCl含量為21g／L，好氧系統(tǒng)SV30＝95％，MLSS＝4500mg／L。為降低系統(tǒng)SV30值，采取降低回流比至30％，但3d后SV30增至100％，出水渾濁，COD值升高。各參數(shù)變化情況見表3。（3）好氧污泥難沉降。系統(tǒng)進水調(diào)試第9周時，進水NaCl含量為25g／L，好氧系統(tǒng)污泥難以沉降，污泥隨出水流失，系統(tǒng)內(nèi)MLSS降低至1500mg／L，出水渾濁，COD值超標。（4）好氧水溫過高污泥老化。系統(tǒng)調(diào)試第11周7月底時正值盛夏，當?shù)貧鉁刈罡哌_40℃，此時系統(tǒng)進水量500m3／d。厭氧出水水溫35℃，但CBR池內(nèi)水溫達43℃。好氧池內(nèi)有褐色泡沫，污泥沉降速度快，SV30降至15％～30％，MLSS＝2500～4000mg／L，出水渾濁，但增加絮凝劑投加量后出水COD仍達標。

1.2原因分析及解決措施

1.2.1厭氧跑泥原因分析：污泥上浮是企業(yè)車間內(nèi)羧甲基纖維素鈉產(chǎn)品帶入廢水處理系統(tǒng)所致。羧甲基纖維素鈉密度為0．5～0．7g／cm3，預(yù)處理時投加PAC、PAM等絮凝劑可去除廢水中所帶來的該產(chǎn)品，但初沉池內(nèi)高鹽廢水中NaCl含量達140～160g／L，廢水密度約1．116×103kg／m3，遠大于羧甲基纖維素鈉與PAC、PAM所形成的的絮體，絮體無法在初沉池沉淀去除，大量含CMC、PAC、PAM的絮體上浮并進入后續(xù)單元。CMC具有增稠、黏結(jié)等功能，在厭氧池內(nèi)積累到一定程度后，與厭氧池內(nèi)污泥、有機物黏結(jié)成凝膠類物質(zhì)，其密度小于NaCl含量為15g／L的鹽水，當系統(tǒng)鹽分達到15g／L時，大量凝膠狀污泥上浮［2］。解決措施：通過試驗確定初沉池PAC最佳投藥量1000mg／L、PAM最佳投藥量10mg／L，保證對CMC的絮凝效果；在平流沉淀池池面增設(shè)刮渣板，加強表面浮泥的清理工作，保證含CMC產(chǎn)品的絮體不進入均質(zhì)池；將厭氧池池面浮泥清除出系統(tǒng)，消除已進入系統(tǒng)的CMC對生化污泥的持續(xù)影響。按該措施實施2周后厭氧系統(tǒng)恢復(fù)正常，其后對生產(chǎn)廢水嚴格執(zhí)行該預(yù)處理方法，廢水處理站運行穩(wěn)定。

1.2.2CBR池SV30過高原因分析：對比MLSS和SV30兩個參數(shù)，當NaCl含量為21g／L，好氧系統(tǒng)SV30＝95％，MLSS＝4500mg／L時，污泥SVI＝211mL／g，為污泥膨脹的表現(xiàn)［3］。當系統(tǒng)NaCl含量為21g／L時，在高鹽環(huán)境下形成的菌膠團較普通活性污泥中菌膠團粒徑小、分散、絮凝性差，出現(xiàn)SV30值高、SVI指數(shù)高等問題，均為高鹽、高COD廢水好氧系統(tǒng)中正常表現(xiàn)。運行中刻意減小污泥回流比導(dǎo)致污泥流失、MLSS減小、系統(tǒng)缺乏足夠成熟的菌膠團處理污染物［4］。污染物濃度高而成熟的菌膠團少，隨著負荷過高，活性污泥中含有很高的能量水平，系統(tǒng)內(nèi)微生物處于對數(shù)增殖期。對數(shù)增殖期的活性污泥吸附、凝聚能力更差，持續(xù)減小回流比則成熟的菌膠團持續(xù)減少，處理效率持續(xù)降低。解決措施：將污泥回流比增至60％運行，3d后系統(tǒng)SV30降至90％，上清液清澈，出水SS、COD恢復(fù)正常。

1.2.3好氧污泥難沉降原因分析：在NaCl含量為25g／L、總鹽35g／L的高鹽環(huán)境下，廢水密度已接近海水密度1．025×103kg／m3，而普通活性污泥的相對密度為1．002～1．006，污泥難以沉降；同時高鹽環(huán)境下的活性污泥粒徑小、絮凝性差，易分散于水中并隨出水流失，普通的自然沉降已難以達到泥水分離的目的。解決措施：為強化污泥絮凝性、保持系統(tǒng)內(nèi)生物量，結(jié)合現(xiàn)場試驗，對CBR出水投加10mg／L的聚硫酸鐵。一般認為生物處理對Fe的允許濃度為10mg／L［5］，所選聚硫酸鐵中Fe的含量為20％，該投加量在微生物承受范圍內(nèi)。具有吸附絮凝性能的聚硫酸鐵作為晶核，將分散的微生物吸附并形成較大粒徑的菌膠團，增大菌膠團的密度保證沉淀分離效果，在中間沉淀池泥水分離后將污泥回流至CBR池內(nèi)［6］。污泥及混合液總回流比為60％，整個好氧系統(tǒng)內(nèi)聚硫酸鐵濃度增加并逐漸趨于平衡，通過數(shù)學歸納法計算得第n次平衡后系統(tǒng)內(nèi)聚硫酸鐵最終累積濃度為6mg／L，在生物承受范圍內(nèi)。按該法運行7d后，系統(tǒng)出水逐漸清澈，COD達標，MLSS恢復(fù)至3500mg／L。其后持續(xù)以該參數(shù)投加聚硫酸鐵，系統(tǒng)無其他不良反應(yīng)。

1.2.4好氧水溫過高污泥老化原因分析：由SV30與MLSS指標計算得高溫時SVI值為60～75mL／g，此時水溫高、污泥沉降性差、出水渾濁、曝氣池有深褐色泡沫，是水溫過高引起的污泥老化問題。CBR池水溫較厭氧池高8℃，熱量來源為：①系統(tǒng)已接近滿負荷運行，好氧單元COD去除負荷達2．5kgCOD／（m3•d），大量的有機物被微生物通過新陳代謝降解，反應(yīng)過程釋放大量的熱量導(dǎo)致水溫升高；②風機出口處空氣溫度達99℃，空氣與水接觸時將空氣中熱量傳遞至水中；③進水水溫升高，厭氧出水水溫已經(jīng)達35℃，與①、②所述釋放熱量的情況綜合考慮后水溫可達40℃以上。解決措施：短期內(nèi)增設(shè)冷卻塔或換熱器對好氧池降溫并不現(xiàn)實，出水絮凝后水質(zhì)仍較好，說明可馴化出耐高溫的耐鹽菌，可加強絮凝單元以保證出水水質(zhì)。均質(zhì)池一般調(diào)節(jié)pH至7．5左右，廢水中大量有機酸在CBR池內(nèi)被消耗，CBR出水pH上升至8．5。試驗發(fā)現(xiàn)不同pH下絮凝效果差異顯著，見表4。試驗顯示當絮凝反應(yīng)pH≥8時，大量PAC與水中堿度發(fā)生反應(yīng)，絮凝效果不佳；當調(diào)整pH至中性環(huán)境，大部分PAC參與絮凝反應(yīng)，出水水質(zhì)好。廢水中由生物代謝產(chǎn)生的大量CO2溶于水中，在pH為8～8．5時主要以HCO3－形式存在，當加酸調(diào)節(jié)pH≤7．5時，HCO3－與H＋反應(yīng)，產(chǎn)生CO2粘附于絮體上，致使試驗中污泥上浮［7］。實踐中選擇在中間沉淀池出水堰處投加鹽酸將pH調(diào)至7，再跌水進入絮凝沉淀池投加絮凝劑進行泥水分離，所產(chǎn)氣泡在跌水過程中散發(fā)。按此參數(shù)運行1d出水即達標，其后CBR池水溫最高達46℃時，出水仍穩(wěn)定達標。高鹽、高COD廢水生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性受多方面因素的影響，精細化管理對保證系統(tǒng)穩(wěn)定、出水達標至關(guān)重要。在該廢水處理站的日常運行中，對配水鹽分、MLSS、SV30、pH、藥劑投加量等各單元參數(shù)的檢測任務(wù)落實到人，并由相鄰工作組的人員復(fù)測確認；建立各單元定時巡檢點與操作規(guī)程；建立完善的獎勵與處罰制度；定期組織廢水處理站員工技術(shù)培訓。通過精細化管理、提升操作管理人員業(yè)務(wù)水平和責任心以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。

2處理效果

系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，選取9月30d內(nèi)厭氧、好氧系統(tǒng)運行參數(shù)，見圖2，厭氧、好氧系統(tǒng)去除負荷見圖3。系統(tǒng)厭氧進水COD均值為13209mg／L，厭氧出水COD均值為5608mg／L，厭氧系統(tǒng)平均COD去除負荷為2．53kgCOD／（m3•d），超過原設(shè)計的2．5kgCOD／（m3•d）容積去除負荷；好氧出水COD均值為309mg／L，好氧系統(tǒng)平均COD去除負荷為3．12kgCOD／（m3•d），超過原設(shè)計的3kgCOD／（m3•d）容積去除負荷。

3運行費用分析

系統(tǒng)滿負荷穩(wěn)定運行后，經(jīng)測算得：日耗電3331．5kW•h，電費0．55元／（kW•h），即電費1832．33元／d；各類藥劑費合計1715元／d；污泥處置費合計1260元／d；廢水處理站7名操作管理人員，工資合計30800元／月，即人工費1026．67元／d。各類費用合計5834元／d。滿負荷時處理水量600m3／d（含100m3／d的高濃度生產(chǎn)廢水），即總運行總成本為9．72元／m3，折合成高濃度生產(chǎn)廢水處理成本為58．34元／m3，每噸高鹽廢水的處理成本低于多效蒸發(fā)技術(shù)（處理成本100元／m3）的運行費用。

4結(jié)論

（1）將企業(yè)生產(chǎn)廢水與其他廢水按比例配水，采用初沉池—均質(zhì)池—水解酸化池—厭氧池—CBR池—絮凝沉淀池工藝處理高COD、高含鹽的羧甲基纖維素鈉廢水是可行的，可以做到穩(wěn)定運行，出水達標。（2）系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，厭氧進水COD均值為13209mg／L，厭氧出水COD均值為5608mg／L，厭氧系統(tǒng)平均COD去除負荷為2．53kgCOD／（m3•d），超過原設(shè)計的2．5kgCOD／（m3•d）容積去除負荷；好氧出水COD均值為309mg／L，好氧系統(tǒng)平均COD去除負荷為3．12kgCOD／（m3•d），超過原設(shè)計的3．0kgCOD／（m3•d）容積去除負荷。（3）運行中保證預(yù)處理效果、盡量減少進入生化系統(tǒng)的CMC產(chǎn)品、控制合適的好氧污泥回流比、投加聚硫酸鐵保證污泥沉降性、調(diào)節(jié)絮凝反應(yīng)的pH環(huán)境等是確保出水水質(zhì)達標的關(guān)鍵。（4）采用生化法處理高鹽分、高COD的羧甲基纖維素鈉生產(chǎn)廢水的總運行成本為9．8元／m3，折合成高濃度生產(chǎn)廢水的處理成本為58．8元／m3，單位水量高鹽廢水的處理成本低于多效蒸發(fā)技術(shù)的運行費用。

作者：余澤強江蔥蒙鐘代李家祥單位：南京綠島環(huán)境工程有限公司