羧甲基纤维素钠废水处理论文
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羧甲基纤维素钠废水处理论文
1调试中异常现象及解决措施
1.1异常现象(1)厌氧跑泥。污泥驯化期间,进水NaCl含量达
15g/L时,厌氧池表面逐渐漂起浮泥,其后浮泥量逐渐增多,最
终浮泥厚度达200mm,同时池内污泥浓度降低,出水COD逐渐
升高。浮泥外形似凝胶,触摸有滑腻感,厌氧池产生浮泥前后池面变
化情况见图2。(2)CBR池SV30过高。本系统好氧单元采用
CBR工艺,调试初始控制污泥回流比60%。进水调试第1周系统
SV30=10%,MLSS=1500mg/L;随着进水盐分及
COD浓度的提升,到第4周进水NaCl含量为12g/L,好氧
系统SV30=40%,MLSS=4000mg/L;第7周开始
进水NaCl含量为21g/L,好氧系统SV30=95%,ML
SS=4500mg/L。为降低系统SV30值,采取降低回流比
至30%,但3d后SV30增至100%,出水浑浊,COD值升高。各参数变化情况见表3。(3)好氧污泥难沉降。系统进水调试
第9周时,进水NaCl含量为25g/L,好氧系统污泥难以沉降,污泥随出水流失,系统内MLSS降低至1500mg/L,出水浑浊,COD值超标。(4)好氧水温过高污泥老化。系统调试第11
周7月底时正值盛夏,当地气温最高达40℃,此时系统进水量50
0m3/d。厌氧出水水温35℃,但CBR池内水温达43℃。好
氧池内有褐色泡沫,污泥沉降速度快,SV30降至15%~30%,MLSS=2500~4000mg/L,出水浑浊,但增加絮凝剂
投加量后出水COD仍达标。
1.2原因分析及解决措施
1.2.1厌氧跑泥原因分析:污泥上浮是企业车间内羧甲基纤维素钠产
品带入废水处理系统所致。羧甲基纤维素钠密度为0.5~0.7g
/cm3,预处理时投加PAC、PAM等絮凝剂可去除废水中所带
来的该产品,但初沉池内高盐废水中NaCl含量达140~160
g/L,废水密度约1.116×103kg/m3,远大于羧甲基
纤维素钠与PAC、PAM所形成的的絮体,絮体无法在初沉池沉淀
去除,大量含CMC、PAC、PAM的絮体上浮并进入后续单元。
CMC具有增稠、黏结等功能,在厌氧池内积累到一定水准后,与厌
氧池内污泥、有机物黏结成凝胶类物质,其密度小于NaCl含量为
15g/L的盐水,当系统盐分达到15g/L时,大量凝胶状污泥
上浮[2]。解决措施:通过试验确定初沉池PAC最佳投药量10
00mg/L、PAM最佳投药量10mg/L,保证对CMC的絮
凝效果;在平流沉淀池池面增设刮渣板,增强表面浮泥的清理工作,
保证含CMC产品的絮体不进入均质池;将厌氧池池面浮泥清除出系统,消除已进入系统的CMC对生化污泥的持续影响。按该措施实施
2周后厌氧系统恢复正常,其后对生产废水严格执行该预处理方法,
废水处理站运行稳定。
1.2.2CBR池SV30过高原因分析:对比MLSS和SV30两
个参数,当NaCl含量为21g/L,好氧系统SV30=95%,MLSS=4500mg/L时,污泥SVI=211mL/g,为
污泥膨胀的表现[3]。当系统NaCl含量为21g/L时,在高
盐环境下形成的菌胶团较普通活性污泥中菌胶团粒径小、分散、絮凝
性差,出现SV30值高、SVI指数高等问题,均为高盐、高CO
D废水好氧系统中正常表现。运行中刻意减小污泥回流比导致污泥流失、MLSS减小、系统缺乏充足成熟的菌胶团处理污染物[4]。
污染物浓度高而成熟的菌胶团少,随着负荷过高,活性污泥中含有很
高的能量水平,系统内微生物处于对数增殖期。对数增殖期的活性污
泥吸附、凝聚能力更差,持续减小回流比则成熟的菌胶团持续减少,
处理效率持续降低。解决措施:将污泥回流比增至60%运行,3d
后系统SV30降至90%,上清液清澈,出水SS、COD恢复正常。
1.2.3好氧污泥难沉降原因分析:在NaCl含量为25g/L、总
盐35g/L的高盐环境下,废水密度已接近海水密度1.025×
103kg/m3,而普通活性污泥的相对密度为1.002~
1.006,污泥难以沉降;同时高盐环境下的活性污泥粒径小、絮
凝性差,易分散于水中并随出水流失,普通的自然沉降已难以达到泥
水分离的目的。解决措施:为强化污泥絮凝性、保持系统内生物量,
结合现场试验,对CBR出水投加10mg/L的聚硫酸铁。一般认
为生物处理对Fe的允许浓度为10mg/L[5],所选聚硫酸铁
中Fe的含量为20%,该投加量在微生物承受范围内。具有吸附絮
凝性能的聚硫酸铁作为晶核,将分散的微生物吸附并形成较大粒径的
菌胶团,增大菌胶团的密度保证沉淀分离效果,在中间沉淀池泥水分
离后将污泥回流至CBR池内[6]。污泥及混合液总回流比为60%,整个好氧系统内聚硫酸铁浓度增加并逐渐趋于平衡,通过数学
归纳法计算得第n次平衡后系统内聚硫酸铁最终累积浓度为6mg/L,在生物承受范围内。按该法运行7d后,系统出水逐渐清澈,C
OD达标,MLSS恢复至3500mg/L。其后持续以该参数投
加聚硫酸铁,系统无其他不良反应。
1.2.4好氧水温过高污泥老化原因分析:由SV30与MLSS指标
计算得高温时SVI值为60~75mL/g,此时水温高、污泥沉
降性差、出水浑浊、曝气池有深褐色泡沫,是水温过高引起的污泥老
化问题。CBR池水温较厌氧池高8℃,热量来源为:①系统已接近
满负荷运行,好氧单元COD去除负荷达2.5kgCOD/(m3d),大量的有机物被微生物通过新陈代谢降解,反应过程释放大量
的热量导致水温升高;②风机出口处空气温度达99℃,空气与水接
触时将空气中热量传递至水中;③进水水温升高,厌氧出水水温已经
达35℃,与①、②所述释放热量的情况综合考虑后水温可达40℃
以上。解决措施:短期内增设冷却塔或换热器对好氧池降温并不现实,出水絮凝后水质仍较好,说明可驯化出耐高温的耐盐菌,可增强絮凝
单元以保证出水水质。均质池一般调节pH至7.5左右,废水中大
量有机酸在CBR池内被消耗,CBR出水pH上升至8.5。试验
发现不同pH下絮凝效果差异显著,见表4。试验显示当絮凝反应p
H≥8时,大量PAC与水中碱度发生反应,絮凝效果不佳;当调整
pH至中性环境,大多数PAC参与絮凝反应,出水水质好。废水中