李晉苗

(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司新材料分公司山西晉城048000)

污水處理細(xì)菌的培養(yǎng)方法

李晉苗

(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司新材料分公司山西晉城048000)

山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司新材料分公司年產(chǎn)200 kt己內(nèi)酰胺一期工程項(xiàng)目配套的170 m3/h 污水處理處理站于2016年4月完成單機(jī)試車，現(xiàn)正進(jìn)入調(diào)試階段。

1 工藝原理

將肟化裝置、雙氧水精制系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水經(jīng)預(yù)處理降解COD、提高生化性后，與環(huán)己酮裝置廢水、全廠沖洗水、410酸堿廢水及生活污水匯集至調(diào)節(jié)池，經(jīng)水質(zhì)均衡、控制COD在約3 300 mg/L后，再經(jīng)氣浮除去懸浮物、乳化油后進(jìn)入水解池，在水解池內(nèi)降解有機(jī)物后自流入A/O生化系統(tǒng)，利用廢水中的BOD作為脫氮的碳源。采用混合曝氣工藝，氧傳遞利用效率高，可利用微生物的新陳代謝作用最大限度地削減廢水中COD和氨氮含量，好氧池(O池)硝化液回流至A池，O池出水自流入二沉池進(jìn)行泥水分離，二沉池污泥回流至O池。當(dāng)污水處理至氨氮質(zhì)量濃度<10 mg/L及COD<150 mg/L后，自流入深度處理系統(tǒng)，經(jīng)臭氧氧化池、二級氣浮池、MBR膜池后處理指標(biāo)控制在氨氮質(zhì)量濃度<5 mg/L、COD<40 mg/L、懸浮物(SS)質(zhì)量濃度<10 mg/L，通過清水泵打入污水回用系統(tǒng)，經(jīng)多介質(zhì)過濾、超濾、反滲透膜法處理后，產(chǎn)水進(jìn)入430補(bǔ)水，濃水外排。

2 工藝流程

2.1 水路

預(yù)處理段：肟化裝置、雙氧水精制系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水首先進(jìn)入隔油池，利用重力作用除去大部分重油、輕油等，油類收集進(jìn)集油池回收利用，廢水自流入預(yù)處理調(diào)節(jié)池，預(yù)調(diào)池出水提升至調(diào)酸池，加酸調(diào)節(jié)pH在2～3，出水自流入鐵碳氧化池，利用鐵鹽和羥基化合物對溶解性有機(jī)物進(jìn)行捕集。出水自流入芬頓氧化池，加入雙氧水進(jìn)行芬頓氧化反應(yīng)，利用氧化提升的可生化性進(jìn)一步降解廢水中COD，出水自流入中和反應(yīng)池，調(diào)節(jié)pH至中性，加聚丙烯酰胺(PAM)起到助凝作用，出水進(jìn)中和沉淀池進(jìn)行沉淀處理。經(jīng)預(yù)處理后，提高了廢水的可生化性，并除去了大部分有機(jī)物。

生活污水、裝置沖洗水先進(jìn)入格柵集水池，利用格柵除去大的懸浮物顆粒，然后提升至綜合調(diào)節(jié)池。若系統(tǒng)產(chǎn)生事故來水，先經(jīng)集水井事故泵提升至事故池儲存，待情況穩(wěn)定后再分批進(jìn)行預(yù)處理，事故池采用空氣進(jìn)行攪拌。

綜合處理段：肟化裝置、雙氧水精制系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水經(jīng)預(yù)處理后自流入調(diào)節(jié)池，與其余幾股廢水在調(diào)節(jié)池中利用潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行水質(zhì)、水量均衡，出水提升至氣浮池，在聚合氯化鋁(PAC)和PAM作用下除去乳化油、懸浮物，氣浮池出水自流入水解池，池中放置填料來降解有機(jī)物，可提高廢水的可生化性。水解池出水自流入A/O生化系統(tǒng)，利用廢水中的BOD作為脫氮的碳源，采用混合曝氣工藝，氧傳遞利用效率高，利用微生物的新陳代謝作用，最大限度地削減廢水中的COD和氨氮含量，O池硝化液回流至A池。O池出水自流入二沉池進(jìn)行泥水分離，二沉池污泥則回流至O池，以確保池內(nèi)活性污泥濃度。

深度處理段：生化處理后，廢水自二沉池自流入二級氣浮池中，加入PAC和PAM等藥劑起到混凝、助凝作用，可除去殘留的活性污泥、懸浮物、膠體雜質(zhì)及COD等，同時除去大部分色度。氣浮池出水經(jīng)中間水池提升后進(jìn)入臭氧氧化池，利用臭氧強(qiáng)氧化工藝進(jìn)行斷鏈脫環(huán)，氧化分解難降解的物質(zhì)，以提高廢水的可生化性。廢水經(jīng)吹脫后，最終自流入好氧/MBR池，利用生化和過濾雙重作用進(jìn)一步除去有機(jī)物和懸浮物，出水即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 泥路

隔油沉淀池污泥、初沉池污泥、氣浮池污泥、二沉池剩余污泥、二級氣浮池污泥、MBR池剩余污泥經(jīng)重力自流或泵輸送至污泥收集池，經(jīng)濃縮后用螺桿泵送入污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理，泥餅外運(yùn)處置。

2.3 氣路

預(yù)處理調(diào)節(jié)池、污泥池的空氣供給采用羅茨風(fēng)機(jī)提供，好氧池的空氣供給采用羅茨風(fēng)機(jī)、射流泵提供，好氧MBR池的空氣供給采用羅茨風(fēng)機(jī)提供。

3 菌種培養(yǎng)及馴化

為了不影響后系統(tǒng)投料開車時的廢水排放并結(jié)合污水處理的整體情況，于2016年4月首先開始進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)。對于污水處理整體系統(tǒng)，必須先進(jìn)行水解池、O池、二級氣浮池的細(xì)菌培養(yǎng)，在細(xì)菌培養(yǎng)合格的基礎(chǔ)上才可進(jìn)廢水，然后對全系統(tǒng)進(jìn)行全面調(diào)試，因此，細(xì)菌培養(yǎng)是整個污水處理系統(tǒng)的核心步驟。培養(yǎng)細(xì)菌分為水解池菌種培養(yǎng)、O池菌種培養(yǎng)、二級氣浮池菌種培養(yǎng)。

3.1 培養(yǎng)菌種準(zhǔn)備工作

培養(yǎng)菌種準(zhǔn)備工作：①相關(guān)水池及設(shè)備安裝完成且單體試車合格；②水池進(jìn)水補(bǔ)到正常工作液位；③培養(yǎng)細(xì)菌添加的營養(yǎng)物品準(zhǔn)備齊全；④聯(lián)系其他污水處理廠，準(zhǔn)備購進(jìn)污泥；⑤加藥系統(tǒng)調(diào)試完成且工作正常。

3.2 水解池菌種培養(yǎng)及馴化

水解池菌種培養(yǎng)及馴化：①開啟羅茨風(fēng)機(jī)，打開水解池所有空氣閥門，對水解池進(jìn)行曝氣，控制池內(nèi)曝氣強(qiáng)度。②向水解池內(nèi)投加準(zhǔn)備好的污泥，投加量為水量的0.3%；③投加菌種污泥悶爆8～12 h后，向水解池內(nèi)投加營養(yǎng)物，按池內(nèi)BOD為600 mg/L(相當(dāng)于COD 1 120 mg/L)計(jì)，單系統(tǒng)日投加量為葡萄糖2 220 kg、尿素114 kg、磷酸二氫銨44 kg。投加營養(yǎng)物質(zhì)后，再曝氣1 h，然后停止曝氣。④為防止污泥沉降在水解池底部，需定期進(jìn)行空氣攪拌，依次打開空氣攪拌系統(tǒng)上的空氣閥，其開啟間隔時間和每次開啟時間暫定為每8 h開啟1次，每次每只閥門開啟1～3 min。⑤化驗(yàn)池內(nèi)COD濃度，當(dāng)池內(nèi)COD濃度降低50%左右時，再次補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，補(bǔ)充量為第1次投加量的一半。⑥隨著調(diào)試的進(jìn)行，增加廢水的補(bǔ)充量，營養(yǎng)物質(zhì)投加量同步減少。

3.3 O池菌種培養(yǎng)及馴化

O池菌種培養(yǎng)及馴化：①開啟羅茨風(fēng)機(jī)，對O池進(jìn)行曝氣，控制池內(nèi)曝氣強(qiáng)度。②向O池內(nèi)投加準(zhǔn)備好的污泥，投加量為水量0.5%。③投加菌種污泥悶曝4～6 h后，向O池內(nèi)投加營養(yǎng)物質(zhì)，首次投加量將池內(nèi)BOD控制在300 mg/L(相當(dāng)于COD 560 mg/L)，單系統(tǒng)日投加量為葡萄糖3 275 kg、尿素167 kg、磷酸二氫銨65 kg。④繼續(xù)悶曝，當(dāng)池內(nèi)COD降至150 mg/L時，再次補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，補(bǔ)充量比首次投加量大，分3～5次將O池內(nèi)BOD控制在600 mg/L(相當(dāng)于COD 1 120 mg/L)。單系統(tǒng)日投加量為葡萄糖6 550 kg、尿素334 kg、磷酸二氫銨129 kg。⑤化驗(yàn)池內(nèi)COD濃度，當(dāng)池內(nèi)COD在1 d內(nèi)由1 120 mg/L降至150 mg/L左右時，說明池內(nèi)微生物活性好，此時可以開始補(bǔ)充廢水和營養(yǎng)物質(zhì)，再次悶曝，補(bǔ)充水量可按處理量的5%～10%遞增，逐步補(bǔ)充廢水并且悶曝，直至水池池滿。⑥O池池滿后，啟動好氧池混合液回流系統(tǒng)，化驗(yàn)池內(nèi)COD濃度當(dāng)池內(nèi)COD降至150 mg/L 時，需再次補(bǔ)充廢水直到O池滿可溢流至二沉池。⑦當(dāng)二沉池開始出水時，需開啟污泥回流系統(tǒng)，可間歇回流，也可持續(xù)回流。⑧初期O池間段進(jìn)水，觀察池內(nèi)微生物狀況，當(dāng)微生物適應(yīng)池內(nèi)廢水水質(zhì)時，可轉(zhuǎn)為連續(xù)進(jìn)水，初期進(jìn)水量為100 m3/d，逐步增加進(jìn)水量，每次增加不宜過多，可控制在50～100 m3/d。⑨隨著調(diào)試的進(jìn)行，廢水的補(bǔ)充量增加，營養(yǎng)物質(zhì)投加量同步減少。

3.4 二級氣浮池內(nèi)菌種培養(yǎng)及馴化

二級氣浮池內(nèi)菌種培養(yǎng)及馴化：①開啟羅茨風(fēng)機(jī)，對二級氣浮池進(jìn)行曝氣，控制個池內(nèi)曝氣強(qiáng)度。②向二級氣浮池內(nèi)準(zhǔn)備投加的污泥，投加量為水量的0.5%。③投加菌種污泥悶曝4～6 h后，向O池內(nèi)投加營養(yǎng)物質(zhì)，首次投加量將池內(nèi)BOD控制在300 mg/L(相當(dāng)于COD 560 mg/L)，單系統(tǒng)日投加量為葡萄糖515 kg、尿素26 kg、磷酸二氫銨10 kg。④繼續(xù)悶曝，化驗(yàn)池內(nèi)COD濃度，當(dāng)池內(nèi)COD降至150 mg/L時，再次補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，補(bǔ)充量要比首次投加量大，分3～5次將O池內(nèi)BOD控制在600 mg/L(相當(dāng)于COD 1 120 mg/L)，單系統(tǒng)日投加量為葡萄糖52 kg、尿素334 kg、磷酸二氫銨120 kg。⑤化驗(yàn)池內(nèi)COD濃度，當(dāng)池內(nèi)COD在1 d內(nèi)由1 120 mg/L降至150 mg/L左右時，說明池內(nèi)微生物活性好，此時可以開始補(bǔ)充廢水和營養(yǎng)物質(zhì)，再次悶曝，補(bǔ)充水量可按處理量的5%～10%遞增，逐步補(bǔ)充廢水并且悶曝，直至水池池滿。⑥二級氣浮池補(bǔ)充的廢水為O池出水，并且經(jīng)二級氣浮和臭氧氧化處理，二級氣浮池滿后再啟動MBR膜池鼓風(fēng)機(jī)和污泥回流泵，化驗(yàn)池內(nèi)COD和氨氮含量，當(dāng)池內(nèi)COD降至80 mg/L 時，繼續(xù)補(bǔ)充廢水直至MBR膜池滿，啟動MBR膜池抽吸泵將達(dá)標(biāo)的污水排至清水池，再外排。⑦初期二級氣浮池間斷進(jìn)水，觀察池內(nèi)微生物狀況，當(dāng)微生物適應(yīng)池內(nèi)廢水水質(zhì)時，可轉(zhuǎn)為連續(xù)進(jìn)水，初期進(jìn)水量為100 m3/d，逐步加大進(jìn)水量，每次增加量可控制在50～100 m3/d。⑧隨著調(diào)試的進(jìn)行，廢水的補(bǔ)充量增加，營養(yǎng)投加量同步減少。

4 操作要求及工藝控制參數(shù)

(1)控制A池內(nèi)的溶解氧(DO)不超過0.3 mg/L，O池內(nèi)的DO在1.5～2.0 mg/L；O池內(nèi)污泥濃度在4 g/L以上，pH控制在6.5～8.5；二級氣浮池內(nèi)DO在1.5～3.0 mg/L，二級氣浮池內(nèi)污泥濃度控制在4 g/L。

(2)培養(yǎng)菌種期間，各池溫度不得低于20 ℃，不得高于35 ℃。

(3)若進(jìn)O池的污水濃度和毒性不高時，O池射流泵可不開；若系統(tǒng)不需要脫氮時，O池混合液回流泵可不開。

5 細(xì)菌培養(yǎng)注意事項(xiàng)

(1)投加營養(yǎng)物質(zhì)時，應(yīng)分多次投加，不得一次集中投加，并滿池均勻撒入，以免產(chǎn)生太大的沖擊負(fù)荷。

(2)投加污泥時，特別是投加二級氣浮池污泥時，應(yīng)使用不銹鋼篩網(wǎng)過濾污泥，防止污泥中的雜質(zhì)堵塞MBR膜池。

(3)剛開始時，接種的微生物活性還未恢復(fù)活性，營養(yǎng)物質(zhì)可適當(dāng)減少。

(4)定期觀察水解池內(nèi)污泥掛膜情況。

(5)定期觀察O池和二級氣浮池的曝氣強(qiáng)度、水溫、污泥沉降比(SV30%)及DO。

(6)定期取樣化驗(yàn)SV30%，pH，DO，COD及氨氮含量等指標(biāo)，并觀察微生物形態(tài)。

6 結(jié)語

經(jīng)近45 d的細(xì)菌培養(yǎng)工作，水解池、O池、二級氣浮池內(nèi)細(xì)菌均已達(dá)標(biāo)，于2016年6月系統(tǒng)開始接收全廠廢水進(jìn)污水處理系統(tǒng)。進(jìn)污水各工段指標(biāo)見表1。

表1 進(jìn)污水處理各工段指標(biāo)

經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，污水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，指標(biāo)也控制在合格范圍內(nèi)，出水COD為25 mg/L(指標(biāo)為≤40 mg/L)、氨氮為3 mg/L(指標(biāo)為≤5 mg/L)，證明水解池、O池、二級氣浮池去除率合格，進(jìn)而保證了出水指標(biāo)的合格。

2016- 10- 09)