魏躍林 周 康 趙 波

0 引言

目前，江西省內(nèi)工業(yè)類型繁多，而每種工業(yè)又由多段工藝組成，故產(chǎn)生的廢水性質(zhì)完全不同，成分也非常復(fù)雜。贛州水西工業(yè)園區(qū)納管企業(yè)生產(chǎn)工藝需消耗大量含氮原料，生產(chǎn)原料及副產(chǎn)品混入外排廢水中，且企業(yè)污染處理設(shè)施管理不到位，造成含有濃度較高的氨氮進(jìn)入下游水廠，給水廠持續(xù)、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放造成了巨大的壓力。本研究通過對上游排污源頭控制，采取較為有利的應(yīng)對措施，在確保水廠正常生產(chǎn)的前提下，解決了系統(tǒng)氨氮超標(biāo)的問題。

1 園區(qū)及水廠工程概況

1.1 園區(qū)概況

贛州水西工業(yè)園區(qū)為鈷鉬稀有金屬產(chǎn)業(yè)基地，以電子信息和稀土加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。目前納管企業(yè)主要以電子信息企業(yè)，水量約為3 000m3/d。

1.2 水廠工程概況

水廠處理規(guī)模為10 000 m3/d。工藝采用物化+生化處理，物化段為粗細(xì)格柵+沉砂池+調(diào)節(jié)事故池+混凝沉淀池工藝，核心生化段為水解酸化（預(yù)留）+A2/O生物反應(yīng)池工藝，出水消毒采用紫外線消毒方式。污水經(jīng)處理后排入贛江，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級B標(biāo)準(zhǔn)。

2 上游企業(yè)氨氮超標(biāo)排放情況

2018年2月13日-2月25日，贛州水西工業(yè)污水處理廠上游企業(yè)間斷排放氨氮超標(biāo)事故廢水，期間，日均進(jìn)水氨氮平均濃度為43.5 mg/L，最高時(shí)段進(jìn)水濃度為98.6 mg/L；日超標(biāo)進(jìn)水量約為1 000m3,系統(tǒng)共計(jì)含氮超標(biāo)廢水約13 000 m3。

3 處理難點(diǎn)

（1）企業(yè)生產(chǎn)工藝段含氮原料大量使用，且未得到有效回收或處理；（2）水溫為11℃，系統(tǒng)硝化與反硝化處理能力不足；（3）正常情況下，日處理水量為3 000-3 600 m3，雖生化系統(tǒng)1用1應(yīng)急備用，但超標(biāo)來水量較大，導(dǎo)致突發(fā)情況應(yīng)對不足。

4 應(yīng)對措施

4.1 上游管控

水廠與園區(qū)管理部門、環(huán)境監(jiān)管部門和相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行多次溝通解決氨氮超標(biāo)廢水的方案，最終達(dá)成共識。企業(yè)層面：梳理各企業(yè)生產(chǎn)過程中的各工藝段使用的原料、原料中的雜質(zhì)、生產(chǎn)的產(chǎn)品、生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品和廢水處理過程中投加的藥劑等清單，發(fā)現(xiàn)含氮原料建議少用或替代使用，環(huán)保部門負(fù)責(zé)監(jiān)督。并形成錯(cuò)時(shí)排水方案，控制污水水量排放。

水廠層面：逐步提高系統(tǒng)氨氮日處理能力。環(huán)保層面：要求水廠出水氨氮達(dá)標(biāo)排放。園區(qū)層面：要求水廠不能停產(chǎn)，正常進(jìn)水，以減輕企業(yè)生產(chǎn)壓力；園區(qū)負(fù)責(zé)園區(qū)管網(wǎng)排查。

4.2 工藝控制

水廠采用提高生化氨氮的去除率和末端次氯酸鈉去除相結(jié)合的方法進(jìn)行控制。

4.2.1 系統(tǒng)內(nèi)中低濃度氨氮廢水處理

由于所有池體全部裝滿事故廢水，需打通一組池體出水，通過投加次氯酸鈉強(qiáng)氧化氨氮，事故調(diào)節(jié)池廢水投加次氯酸鈉，進(jìn)入生化系統(tǒng)日均氨氮濃度由43.5 mg/L降低至23.3 mg/L,削減率為46.43 %；經(jīng)A2/0池出水平均濃度5.1 mg/L,削減率為88.27 %。

4.2.2 2# A2/0池活性污泥培養(yǎng)

水廠培養(yǎng)濃度為2 000 mg/L的污泥，需要含水率為80%的干污泥重量m=2 000 mg/L*5 000 m3/0.2=50 t，由于污泥在工藝段折損，實(shí)際需要干污泥60 t，分兩天投加至A2/0池，如圖5所示?？紤]水廠現(xiàn)實(shí)情況培菌營養(yǎng)源為面粉（25 kg）一袋以及附近養(yǎng)豬場沖洗豬圈廢水，水廠在A2/0投入一袋面粉可提高A2/0池BOD5=25 kg*0.66/5 000m3=3.3 mg/L，培菌分以下幾步進(jìn)行：

培泥準(zhǔn)備（激活菌種）：此階段時(shí)長3天，接種污泥時(shí)開始計(jì)算。工藝控制：投加面粉200 kg，0：00-19:00期間不進(jìn)水悶曝，底部曝氣保持開啟狀態(tài)保證污泥與污水充分混合，底部曝氣開啟控制DO在1.5-2.5 mg/L，保證微生物內(nèi)源呼吸對溶解氧的需求；19:00-20:00關(guān)閉底部曝氣，污泥沉降1小時(shí)增加污泥絮凝性；20:00-24:00進(jìn)水4小時(shí)關(guān)閉曝氣同時(shí)開啟外回流30分鐘，循環(huán)上述操作3天。

培泥階段：此階段時(shí)長為5天。菌種激活后需要穩(wěn)定的營養(yǎng)源保證其正常的生理活動(dòng)，此階段工藝控制：投加面粉300 kg，上下午各投加豬糞水50 kg（豬糞水含c、n、p以及微量元素），0：00-19:00期間不進(jìn)水悶曝，底部曝氣保持開啟狀態(tài)保證污泥與污水充分混合，控制DO在2-3 mg/L，保證微生物合成對DO的需求；19:00-20:00底部曝氣，污泥沉降1小時(shí)增加污泥絮凝性；20:00-24:00進(jìn)水4小時(shí)曝氣同時(shí)開啟外回流30分鐘，循環(huán)上述操作5天。5天后檢測污泥濃度、鏡檢以及SV30，若污泥性狀較差，還需延長上述操作至污泥具有較好活性。

馴化階段：此階段時(shí)長為6天。在污泥培養(yǎng)較好的情況下，應(yīng)該馴化污泥適應(yīng)水廠水質(zhì)，操作主要為分批次進(jìn)水。工藝控制：面粉從300 kg每天減少50 kg直至不投加面粉，豬糞水視養(yǎng)豬場庫存情況投加。底部曝氣不關(guān)閉，5:00-6:00、11:00-12:00、17:00-18:00、23:00-24:00開啟二次提升泵進(jìn)水，進(jìn)水時(shí)開啟外回流，停止進(jìn)水關(guān)閉外回流。DO控制在2-3 mg/L。系統(tǒng)生化功能逐漸恢復(fù)至正常功能，污泥絮花明顯，且伴有泥腥味，鏡檢發(fā)現(xiàn)，污泥中含有鐘蟲，污泥性能良好。

4.2.3 末端次氯酸鈉氧化處理

二沉池出水口增加氯酸鈉溶液投放管路處理中低濃度氨氮[1]，對二沉池出水進(jìn)行氧化處理。經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算和現(xiàn)場試驗(yàn)，次氯酸鈉質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為萬之一至萬分之三，不銹鋼切割水泵2臺，功率為1.5 kW，流量為15 m3/h，PVC管材若干米，出水PH控制在8.5左右，控制方式為流量比例控制。

5 處理效果

2018年2月26采取了以上措施后，為生化系統(tǒng)逐步恢復(fù)爭取了時(shí)間的同時(shí)，在確保出水達(dá)標(biāo)的情況下，為生化系統(tǒng)活性污泥培養(yǎng)爭取了時(shí)間，對總排污口處的氨氮濃度進(jìn)行檢測，氨氮平均出水降至6.0 mg/l以下，如表1所示，達(dá)到了降低氨氮的目的。

表1采取降低氨氮措施后化驗(yàn)結(jié)果

從表1可以看出，通過采取上游管控，工藝優(yōu)化和末端技改等相結(jié)合的方式進(jìn)行控制，上游企業(yè)排水中的氨氮符合納管要求，確保了水廠正常運(yùn)行，出水氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

保守預(yù)估培泥期間共消耗面粉3 t，每噸面粉2 920元，需要花費(fèi)8 760元；漂白粉（次氯酸鈉）消耗18 t，每噸漂白粉（次氯酸鈉）為800元，共花費(fèi)14 400元；次氯酸鈉投放裝置及配件，共花費(fèi)4 000元，合計(jì)27 160元。雖然每處理1噸高氨氮廢水的價(jià)格為2.01元，但是參照氨氮單獨(dú)處理設(shè)施的工程投資成本，該費(fèi)用大大降低。同時(shí)也間接地降低了園區(qū)、環(huán)保，上游企業(yè)和水廠之間的溝通成本。

7 結(jié)束語

本次對水廠系統(tǒng)氨氮超標(biāo)問題的處理，在原有的工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行了技改，在二沉池出水口安裝了次氯酸鈉應(yīng)急管道，利用折點(diǎn)氯化法處理氨氮[2-3]，作為水廠運(yùn)行應(yīng)急能力的補(bǔ)充。

通過上游管控以及調(diào)整調(diào)節(jié)事故池的使用功能，從前端有效降低氨氮濃度，同時(shí)對水廠生化系統(tǒng)功能進(jìn)行了強(qiáng)化，在保證水廠達(dá)標(biāo)排放的前提下，有效地降低了廢水中氨氮的含量，降低了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，為解決同類問題提供了可靠的經(jīng)驗(yàn)。

本次氨氮綜合處理方法效果明顯，操作靈活，運(yùn)行簡單、投資少，避免了氨氮超標(biāo)帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，值得借鑒與推廣。