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膜分离技术, 并且取代了二沉池进行固液分离, 和传统的生化处理比较具有高效节能、出水水质良好稳
定、占地小等优点。在我国, 目前对MBR 用于废水再生回用的研究与开发越来越深入。
1 工程概况
1.1 水量水质
某石化分公司化肥厂目前包括一化肥、二化肥两套生产装置, 排水系统分为生活污水及工业净下水系统。其主要来源为生产装置排出的清净废水、循环水场排污及旁滤器反冲洗水、地面冲洗水及雨水等, 目前该废水未经处理直接排放至石化公司排污干管。本工程污水处理量为12 000 m3 /d, 这部分废水油的含量较低, 属于含盐污水。原水水质见表1。
1.2 主要处理单元及设备
污水经过MBR 供水泵抽提加压后, 通过间隔0.8 mm 的格栅预过滤器去除水中大颗粒悬浮杂质,以防止其在曝气池沉积并使保护膜表面不受损伤。
预过滤器的出水进入进水混合段, 在进水混合段装有潜水推进器, 提供缺氧和好氧区的循环动力, 使混合液在好氧池与缺氧池间不断循环。经潜水推进器将好氧区回流的混合液与进水充分混合推流进入缺氧区, 缺氧区污水的潜水搅拌器保证了混合液在该区内的充分混合。在缺氧区内, 大分子长链有机物分解为易生化的小分子有机物, 污水在缺氧池内的水力停留时间约为5 h。缺氧区的混合液经过缺氧池与好氧池之间的孔洞进入到好氧区, 好氧区池底铺设有曝气装置不间断进行曝气, 污水在此池内进行有机物生化降解, 去除水中的BOD5 和CODCr。
1.2.1 预过滤器
来水经预过滤器滤除0.8 mm 以上的颗粒物质,以保护膜表面不受损伤, 减少反洗次数延长其使用周期和使用寿命。经预过滤的水, 还存有绝大部分的细菌、病毒、藻类、胶体物质、有机物及微小的颗粒物等有害物质。
1.2.2 潜水推进器
预过滤器的出水进入进水混合段, 在进水混合段装有潜水推进器, 提供缺氧和好氧区的循环动力,将混合液由好氧区提升到缺氧区, 使混合液在好氧池与缺氧池间不断循环。
1.2.3 缺氧反应池
缺氧反应池的作用是将废水中的各种复杂有机物分解成小分子有机物。进水在缺氧段的水力停留时间为5 h, 有效体积为1 m×5 m×500 m=2 500 m3。
1.2.4 好氧反应池
每座好氧反应池分为好氧曝气区和膜分离区,并均配备一套曝气系统及50 套MBR 膜组件。好氧反应池通过池底铺设的曝气装置不间断地进行曝气, 以降解污水中的有机物, 去除水中的BOD 和COD。同时不间断的曝气还可起到清洗膜组件, 保持膜表面清洁的作用。生物降解后的水在虹吸和滤液自吸泵的抽提作用下通过MBR, 滤过液经由MBR集水管汇集到清水池/反洗水池排出。通过膜的高效截留作用, 全部细菌及悬浮物均被截流在曝气池中,有利于增殖缓慢的硝化细菌及其他细菌的截流、生长和繁殖以及系统硝化效率、COD 去除率等各项指
标的提高, 反应时间也大大缩短; 同时大的有机物被截留在池内, 使之得到最大限度的降解。该池的水力停留时间约为5 h, 有效体积为1 m×5 m×500 m=2 500 m3。
1.2.5 滤液排放泵及真空泵
真空泵的作用是制造虹吸为清水泵的工作创造条件; 滤液排放泵的作用是将生物降解后的水在抽提作用下通过MBR, 滤过液经由MBR 集水管汇集到清水池/反洗水池排出。
1.2.6 反洗及化学反洗系统
MBR 系统设置一套反洗及化学反洗系统, 此系统是由反洗水泵、次氯酸钠加药系统及柠檬酸加药系统构成。
为了保证MBR 膜组件具有良好的水通量, 能持续、稳定地出水, 需定期对MBR 膜组件进行反洗。一套膜组件反洗的水量约为1 m3。
1.2.7 化学清洗系统
MBR 系统设置一套化学清洗系统, 此系统由清洗循环水泵、次氯酸钠加药系统、柠檬酸加药系统、双向泵、吊车构成。
在MBR 运行约半年至一年间( 具体时间需根据进水水质以及设备运行情况确定) 需对膜组件进行彻底的化学清洗。每次化学清洗结束后, 化学清洗槽内的废液排至污水井, 经中和后由污水井排放泵送到原水池。
1.3 出水水质
化肥厂的污水经MBR 处理后的出水水质见表2
2 主要设备及构筑物
污水处理设备如表3 所示。污水处理工艺的主要构筑物如表4 所示。
3 效益分析
该项目为技术改造项目, 经核实该工程实施后所得税后财务内部收益率大于基准内部收益率, 投资回收期8.82 a, 财务净现值大于0, 说明化肥厂废水处理改造后, 在整个计算期内有较好的盈利能力,取得了较好的经济效益。同时, 经本项目的实施, 实现了废水的循环回用, 达到了节约用水、减少污染物排放量的目的, 取得了较好的社会效益。
4 结语
( 1) 采用MBR 技术处理化肥废水出水水质稳定可靠, 能够高效地进行固液分离, 分离效果远好于传统的沉淀池, 出水水质良好, 渗透液中不含固体和大分子胶体( 一般出水SS < 5 mg/L, 浊度< 1 NTU) 故可直接回用。
( 2)MBR 内的微生物浓度高, 可达8 000~10 000mg/L。耐冲击负荷, 有利于增殖缓慢的硝化细菌及其他细菌的截流、生长和繁殖。
( 3) 该处理工艺占地面积小, 占地面积只相当于传统处理工艺占地的1 /8~1 /5, 运行费用低廉。
[ 作者简介] 张安龙(1961— ) , 1985 年毕业于西北轻工业学院, 副教授, 研究方向为造纸工业废水处理。电话: 13991006901,E-mail: xiaocao- girl@163.com。
