常州工业一体化污水处理方案品质为本

常州工业一体化污水处理方案品质为本

活性污泥法自1912年被提出以来，经过100多年发展，已经成为了众多污水处理技术中应用较为广泛的方法。20世纪80年代在传统活性污泥法基础上发展起来的活性污泥—生物膜共生技术(Integrated Fixed-Film Activated Sludge，IFAS)结合了活性污泥和生物膜的优势，使污水处理效果得到了提升。近年来，随着工业化和城市化程度地不断提升，城镇污水排放量和氮磷污染物不断增加，导致了生活废水中低COD质量浓度和水体富营养化的现状，而氮磷是引起水体富营养化的主要因素。随着国家众多环保政策的出台，给污水处理领域提出了更高要求，越来越多的水处理厂面临着深度脱氮除磷、脱除重金属的挑战，为了满足需求，只能依赖价格高昂的纳滤膜或者反渗透膜，然而成本往往无法承受，因此亟需能够低成本实现污水深度处理与回用的新技术。厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation，Anammox)技术由于节省能量、剩余污泥产量低、节约投资成本和运行费用的优势，在处理低碳氮比的高氨氮浓度废水方面广泛应用。

　　本实验结合活性污泥—生物膜共生和厌氧氨氧化污水处理各自的优势，设计了全新的泥膜共生氨氧化(IFAS-Mox)污水处理技术，制成处理能力为0.5t/d的一体化污水处理装置，对装置运行过程中的悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等数据进行跟踪分析，最终装置稳定运行后出水达到了我国GB18918—2002，城市污水处理厂水污染物排放标准一级A处理效果。

　　1、实验工艺介绍

　　格栅除渣的生活污水在经过预曝气之后，进入一体化IFASMox污水处理装置中，一体化污水处理装置中部格栅上放置经过改性的混合多孔微生物载体，工艺流程如图1所示。在经过一段时间微生物驯化富集培养之后，活性污泥在反应器中以悬浮生长的状态存在，微生物在载体表面及孔隙表面富集成膜，形成类颗粒污泥的三维立体生态结构。在活性污泥作用下，污水中的有机物被逐步降解消耗，达到去除COD的目的。经过预曝气的污水中富含溶解氧，进水流经载体所形成的颗粒污泥，在其表面形成具有高浓度溶解氧的好氧层，在载体内部，随着氧气消耗，逐渐变为厌氧状态，在溶解氧梯度变化的载体微生态坏境中，能够实现亚硝化细菌和厌氧氨氧化细菌协同共生，促进不同微生态层之间近距离物质传递，最终形成稳定的厌氧氨氧化反应达到脱氮的目的;另外，随着污水中溶解氧被消耗，沿反应器水流方向的溶解氧浓度逐渐降低，由最初的好氧状态转变为厌氧状态，在活性污泥中硝化菌和反硝化菌作用下发生硝化—反硝化反应脱除氨氮。一体化装置内活性污泥和生物膜中的亚硝化、硝化、反硝化及厌氧氨氧化菌在协同作用下，最终达到深度脱氮的效果。多孔载体对污水中的重金属、磷和难降解有机物还有吸附脱除作用，进一步提高出水水质。

运行方式如下：过滤操作如下：打开出水阀-打开进水阀;气擦洗：关闭进水阀-关闭出水阀-排水至第一个窥视孔下200mm-打开排气阀-打开进气阀-关闭进气阀;反洗：打开反洗排水阀-打开反洗进水阀-关闭反洗进水阀-关闭反洗出水阀-打开进水阀-打开正洗排水阀-关闭正洗排水阀-打开产水阀-过滤。

　　(2)反渗透设备。

　　热电厂水处理设备的反渗透设备主要由4个系列膜组件构成，每个系列膜组件都有反渗透单元。热电厂水处理设备中的反渗透设备主要由以下几个元件构成：反渗透增压泵;膜元件，共计应用了378个膜元件。

　　运行方式如下：双滤料过滤器的产水会随着反渗透升压泵进入到反渗透阶段，随后一半的水会进入到产水管中，另一半水会进入到第二阶段，第二阶段中一半的水会进入到产水管中，另一半水会直接被排放。需要注意的是尽管反渗透水质符合水质标准，但如果长期应用仍然会产生污染，如藻类物质和细菌等，这会降低反渗透运行压力，进而降低产水量和脱盐率，为此，需要定期对膜元件进行清洗，以此来确保反渗透设备的良好运行。

　　1.2 化学除盐设备

　　热电厂水处理设备的化学除盐设备具体可以细分为一级除盐系统和二级除盐系统两种，同时冷凝水回收处理系统有6套活性炭过滤器，如果冷凝水的水质符合质量标准，系统会直接将冷凝水送入到除盐水箱中，如果冷凝水的水质不符合质量标准，系统会直接将冷凝水通过换热器后送入冷凝液水箱。

　　热电厂水处理设备中的化学除盐设备主要由以下几个元件构成：生水泵，4台;双滤料过滤器9台，反渗透3套，阳、阴离子交换器3台;鼓风式除碳器3台;混合离子交换器，3台;一级除盐水箱，2台;二级除盐水箱，3台;外供除盐水泵，2台;冷凝水回收水箱，1台;活性炭过滤器，6台;前置阳床3台;混床，3台;再生水泵，2台;高低位酸中和泵，1台;碱中和泵，1台。

　　运行方式如下：以进水水源为反渗透出水，经过阳、阴离子交换器和混合离子交换器之后，便成为二级除盐水，并进入到除盐水箱中。

　　1.3 化学加药设备

　　化学加药设备中的给水系统主要设备有计量箱、联氨溶液箱、联氨计量泵等，水处理加药系统主要设备有计量泵、阻垢剂溶液箱等。

　　运行方式如下：由液下提升泵从桶装氨水及联氨抽提到氨、联氨溶液箱，稀释到使用浓度，由计量泵注入给水泵出口母管上加药点。

　　1.4 水汽集中取样设备

　　热电厂水处理设备的水汽取样设备主要有减温减压设备;凝汽器检漏取样设备，位于凝汽器周边;水汽取样集中设备，能够检验水汽质量，如果水汽质量出现问题或者是凝汽器泄漏，设备便会发送报警信号到主控室;化学仪表主要有联氨表、钠表、pH表、氧电导表、单点式硅表、氧表等。

　　1.5 循环水加药处理设备

　　本次选择的循环水冷却水为工业水，选择的杀菌剂、灭藻剂为氧化性和非氧化性杀菌剂。

常州工业一体化污水处理方案品质为本

　2、热电厂水处理设备的再生废液二次利用实验分析

　　2.1 脱碱软化水综合系统实验分析

　　脱碱软化水综合系统实验原理如下：化学除盐设备氢离子交换器在运行过程中产生的再生废液会被储存在酸废液箱中，这样便可以将再生废液作为再生剂应用，在运行过程中产生的再生废液会被排放到中和池中，中和水池出来的水再用废水泵输送至盐田。

　　脱碱软化水综合系统实验分析如下：再生剂为化学除盐设备的再生废液，氢离子交换器和钠离子交换器的制水性能则会受到酸废液和碱废液的影响，因此两种交换器的制水性能不会相同，因此在设计过程中，需要以两种交换器的制水能力为脱碱软化水综合系统制作基础。并且弱酸氢离子盐类的反应难度较高，因此只能和弱酸盐类发生化学反应，两种交换器又不具备生产强酸的能力，因此可以应用成再生剂再生方式，这样非碳酸盐硬度便不会发生变化，在此基础上便可以计算出氢离子交换器和钠离子交换器的制水性能。

　　2.2 注意事项

　　(1)系统设计原则。

　　如果热电厂水处理设备的再生废液二次利用操作对脱碱率没有较高的标准和要求，可以应用并联式脱碱软化水系统。这样如果酸性再生废液中的钠离子含量超过了其他类型的金属离子含量，便可以将酸性再生废液作为钠离子交换器的再生剂，或者是将酸性再生废液和碱性再生废液混合后再作为钠离子交换器的再生剂，不过受到反离子作用的影响，再生废液的再生度会降低，同时钠离子交换器的制水性能也会降低，如果出现了这种情况，便不能选择更多的再生废液作为再生剂应用。

　　(2)废液应用前预处理。

　　化学除盐设备在运行过程中产生的再生废液，其中包括了酸性再生废液和碱性再生废液，如果想作为再生剂应用，需接受废液应用前预处理，具体需要去除再生废液中的碎树脂和各种沉淀物。

　　(3)预防沉淀生成。

　　在将再生废液制作成再生剂的过程中，为避免沉淀再次生成，需采取针对性设计方式。

　　(4)平衡制水能力。

　　在实际的热电厂水处理设备运行过程中，如果仅仅将化学除盐设备在运行过程中产生的再生废液作为再生剂应用，其能够处理的软化水量不能满足实际运行需求。因此，在设计热电厂水处理设备时需要专门设置一套食盐溶解装置以备后续应用，此设备能够调节软化水量，同时还能帮助软化水设备的钠离交换器运行，以此来实现软化水操作。

　　(5)做好防腐措施。

　　考虑到酸性再生废液和碱性再生废液均具有较强的腐蚀性，在设计热电厂水处理设备时需要做好防腐措施，具体需要应用专门的阀门和管道。