淺談生活污水凈水工藝在水泥廠的應用

1、淺談生活污水凈水工藝在水泥廠的應用摘要：為了將水泥生產(chǎn)廠區(qū)的生活污水全部回收復用至水泥生產(chǎn)線的補水、綠化、除塵和消防等方面，放棄常規(guī)處理方法，選擇了A3/O+MBR（生物接觸氧化法+膜-生物反應器兩種工藝）生活污水凈水工藝。相較傳統(tǒng)的處理方式，實現(xiàn)了裝置自動化與智能化，出水水質(zhì)完全達標且穩(wěn)定可靠，處理后的水可全部回到廠區(qū)循環(huán)再利用。關鍵詞：水泥廠；生活污水；生物接觸氧化法；膜-生物反應器；凈水工藝水泥廠的生活污水含有大量的磷、氨氮、油脂、膠團等各類有機物及泥沙等雜物，其常規(guī)的處理方法主要有兩級接觸氧化+沉淀、活性污泥法+沉淀、SBR法等，這些傳統(tǒng)工藝常常存在投入成本高、占用面積大、設備利用率低

2、、扛沖擊能力低、出水水質(zhì)不穩(wěn)定、自控程度低、運行管理困難等缺點，導致水泥企業(yè)經(jīng)常面臨超標排放、可復用程度低、管理難度大等問題。華潤水泥（平南）有限公司（以下簡稱“華潤平南”）為了將其廠區(qū)生活污水全部回收復用至廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)線的補水、綠化、除塵和消防等方面，放棄常規(guī)處理方法，選擇了A3/O+MBR生活污水凈水工藝（以下簡稱“A3/O+MBR工藝”），實現(xiàn)了預期節(jié)水用水目標。本文在簡介幾種常規(guī)處理方法的基礎上，對A3/O+MBR工藝及其在華潤平南的使用效果進行介紹。1工程概況與目標華潤平南25000t/d熟料生產(chǎn)線所在廠區(qū)內(nèi)每天產(chǎn)生約400t生活污水，含有大量的磷、氨氮、油脂、膠團等各類有機物及泥沙等

3、雜物，該生活污水需要認真選擇處理工藝，進行科學處理，不僅要解決水中含有的各類有機物和雜質(zhì)成分，還要進行紫外殺菌消毒，且要求處理后的出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級A標準，可全部回收復用至廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)線補水、綠化、除塵和消防用水等。2水泥企業(yè)常規(guī)污水處理工藝2.1兩級接觸氧化+沉淀“兩級接觸氧化+沉淀”處理工藝具有生物接觸氧化法的優(yōu)點。生物接觸氧化法的原理就是靠污水充分與生物膜碰觸，然后通過微生物的幫助，使污水得到處理。“兩級接觸氧化+沉淀”處理工藝的特點就是在反應池內(nèi)有適合微生物生長的地方，但池內(nèi)就不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。另外，這種方法還有凈化的作用，不僅能

4、消滅有機物，還可去除氧和磷1。但該工藝下的沉淀池的抗沖擊能力較差，當進水的懸浮物偏高、填料的菌團大量脫落時，無法使出水達標，經(jīng)常存在超標排放等問題。2.2活性污泥法+沉淀活性污泥法處理負荷高，容易發(fā)生絲狀菌膨脹；污泥沉淀時間長，沉淀池建設占地面積大；對沉降性差的出水，懸浮物超標嚴重；僅適用于大型污水處理廠項目。2.3SBR法SBR工藝出水水質(zhì)較好，不產(chǎn)生污泥膨脹；除磷脫氮效果好。該工藝按時序運行，一個操作周期分五個階段：進水、反應、沉淀、潷水和閑置。在SBR的運行過程中，各階段的運行時間、反應器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化

5、。對于SBR反應器來說，這只是時序控制，無空間控制障礙，可以靈活控制，但池容和設備利用率低，占地面積較大、運行管理復雜，自控水平要求高。2.4小結(jié)從以上三種傳統(tǒng)工藝在水泥廠生活污水處理中的實踐來看，總體上表現(xiàn)為抗沖擊能力差、出水不穩(wěn)定、設備利用率低、項目投資成本高、占地面積大、運行管理復雜、自控程度低、維護技術難度高等難題，水泥企業(yè)也因此面臨超標排放，環(huán)保罰款等風險。3A3/O+MBR工藝的原理與特點華潤平南通過比選，放棄傳統(tǒng)的生活污水處理工藝，決定引入A3/O+MBR工藝對廠區(qū)生活污水進行處理。3.1A3/O+MBR工藝的原理A3/O+MBR工藝（見圖1）是以填料作生物載體，通過風機供氧曝氣

6、的作用達到充氧的目的；整合了預脫硝+厭氧-缺氧-好氧生物法和膜生物反應器兩種工藝，加入微生物控制系統(tǒng)以實現(xiàn)設備運行自動化、裝置管理無人化。A3/O+MBR工藝的原理現(xiàn)結(jié)合工程進行講解。華潤平南25000t/d熟料生產(chǎn)線各收集點的生活圖1A3/O+MBR工藝流程圖污水在經(jīng)過3mm機械格柵處理后，一些大顆粒垃圾被去除。除渣后的生活污水進入調(diào)節(jié)池，進行均質(zhì)均化，再由提升泵送入預脫硝池，和好氧池回流的污泥進行初步混合，達到初步脫氮除磷的目的。之后自流入?yún)捬醭亍⑷毖醭?，在厭氧池、缺氧池進行反硝化反應，將大部分硝酸鹽還原成氮氣，使氮氣從廢水中溢出，達到去除氨氮的目的；缺氧池出水自流至好氧池，好氧池內(nèi)設鼓風

7、曝氣，去除大部分有機污染物，并將進水中的大部分氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮，并吸收水中的磷元素，磷成為細菌的一部分，之后隨著排泥的過程被去除。好氧池出水由池上部連通口自流入MBR膜池。MBR膜生物反應器將生化反應池里面的活性污泥及大分子物質(zhì)截流住，產(chǎn)生的清水送到接觸消毒池，由殺菌劑、紫外線滅菌燈聯(lián)合殺菌后經(jīng)出水泵送到廠區(qū)用于綠化。MBR膜池的污泥定期自動排入污泥池，定期進行污泥脫水，壓成泥餅后外運可作為水泥原料，濾液回流到調(diào)節(jié)池。3.2A3/O+MBR工藝特點該工藝整合了預脫硝+厭氧-缺氧-好氧生物法和膜生物反應器兩種工藝。預脫硝+厭氧-缺氧-好氧生物法簡稱生物接觸氧化法，具有生物膜法的基本特點，但又與

8、一般生物膜法不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池；二是采用機械設備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧，相當于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料，也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝氣池；三是池內(nèi)廢水中還存在約2%5的懸浮狀態(tài)活性污泥，對廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點。膜生物反應器工藝（MBR工藝）是膜分離技術與生物技術有機結(jié)合的新型廢水處理技術。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質(zhì)截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?，水力停留時間（HRT）和污泥

9、停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應器中不斷反應、降解。因此，膜生物反應器工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負荷沖擊能力強、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，是目前最有前途的廢水處理技術之一。中空纖維膜組件置于MBR中，污水浸沒膜組件通過自吸泵的抽吸，利用膜絲內(nèi)腔的抽吸負壓來運行；鼓風機曝氣，在提供微生物生長所必須的溶解氧之外，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動水流清洗膜絲表面，阻止污泥聚集，保持膜通量穩(wěn)定，設計氣水比為201；MBR中產(chǎn)生的剩余污泥由氣提泵定量提升至污泥濃縮池，污泥在其中濃縮，并使污泥

10、減容，上清液回流至調(diào)節(jié)池，MBR出水由自吸泵抽送至回用水池2。4應用效果華潤平南25000t/d熟料生產(chǎn)線生活污水（約400m3/d）主要來源于食堂、中控樓等，采用A3/O+MBR工藝處理。運行實踐證明，該工藝對水質(zhì)變化適應能力強，出水COD、總磷、氨氮、總氮等參數(shù)均穩(wěn)定可靠，水質(zhì)參數(shù)均可達到污水綜合排放標準（GB18918-2002）一級A標準。出水可達到污水綜合排放標準（GB18918-2002）一級A標準，且穩(wěn)定可靠，能夠完全進行回收復用到生產(chǎn)系統(tǒng)或廠區(qū)綠化等用水。傳統(tǒng)工藝處理污水出水不穩(wěn)定，一般出水只能少量復用到廠區(qū)綠化、消防等情況，難以復用至生產(chǎn)線。而A3/O+MBR工藝出水可復用到生產(chǎn)線補水、綠化、除塵和消防用水等各方面用水，不僅節(jié)約大量水資源，還減少污水排放對環(huán)境的污染，避免企業(yè)因違反用水定額規(guī)定而遭受額外的處罰。華潤平南一套日處理40