趙立強，李 甜

（唐山境界實業(yè)有限公司，河北唐山 063000）

UBF+AO/MBR工藝處理甲醇制高清潔燃料廢水

趙立強，李 甜

（唐山境界實業(yè)有限公司，河北唐山 063000）

唐山境界實業(yè)有限公司甲醇制高清潔燃料項目污水處理工程，采用UBF+AO/MBR工藝處理綜合廢水。運行結果表明，該組合工藝抗沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定可靠，主要污染物去除率達99%。出水水質符合GB50335—2002《污水再生利用工程設計規(guī)范》中再生水用作循環(huán)冷卻水的水質控制指標。

UBF；AO/MBR；甲醇；高清潔；燃料廢水

唐山境界實業(yè)有限公司甲醇制高清潔燃料項目是一步法工藝在國內首套產(chǎn)業(yè)化裝置。為提高水的資源利用率，擬將綜合廢水處理處理后回用至循環(huán)水系統(tǒng)。

1 廢水水質分析

綜合廢水正常水量為50m3/h，考慮到水量、水質的波動性，污水處理系統(tǒng)設計規(guī)模為70m3/h。出水水質執(zhí)行GB50335—2002《污水再生利用工程設計規(guī)范》中再生水用作循環(huán)冷卻水的水質控制指標。污水處理系統(tǒng)設計進水水質和出水水質詳見表1。

表1 污水處理系統(tǒng)設計進出水水質標準

2 處理工藝的確定

綜合廢水是一種高濃度有機廢水，削減有機物是污水處理系統(tǒng)的主要目標，因此厭氧、好氧組合工藝是最理想的選擇。污水處理系統(tǒng)回用水質指標要求高，依靠單一工藝很難實現(xiàn)，需在生化處理的基礎上將多種工藝進行組合。

2.1 預處理工藝選擇

綜合廢水呈酸性且含有油，采用加堿調節(jié)pH值至中性，利用隔油工藝去除各種油類，以便于生化處理；針對廢水中含有的懸浮物，采用混凝氣浮工藝，去除懸浮物、膠體雜質及隔油池處理后剩余的油類；鑒于工業(yè)廢水的波動性，設置調節(jié)池進行水質水量均衡，并設置事故池儲存事故來水。

2.2 生化處理工藝選擇

主生化段采用厭氧+缺氧/好氧工藝，厭氧采用UBF工藝，高效降解廢水中的有機污染物，去除絕大部分的COD，減輕好氧段的運行負荷；好氧段采用微孔曝氣，利用好氧微生物最大限度的去除廢水中的污染物。為滿足回用要求，考慮采用膜處理工藝，利用MBR膜的微濾功能，在凈化出水水質的同時，還可增加好氧段的污泥濃度，提高處理效率。

根據(jù)上述分析，污水處理系統(tǒng)選擇“中和+隔油沉淀+調節(jié)+混凝氣浮+UBF厭氧+AO/MBR+消毒回用”的處理工藝。

3 污泥接種馴化

3.1 UBF調試啟動

3.1.1 第一階段

污泥接種后，反應器容積負荷從0.45kgCOD/（m3·d）開始，間隔5h進水一次，每次15min，控制進水COD濃度4 000 mg/L，水溫32℃，VFA不高于1 000mg/L。當生物降解能力達到70%以上時，逐步將進水間隔縮短至2h一次，進水時間延長至40min。期間每隔1h開動循環(huán)泵對污泥攪拌1次，每次10min。

3.1.2 第二階段

當反應器容積負荷上升到2~4kgCOD/（m3·d）時，每次進水負荷可適當增大，但最大不超過20%。通常從第一階段到第二階段需要約30d，此時顆粒污泥開始產(chǎn)生，容積負荷大約為設計負荷的50%。

3.1.3 第三階段

采用逐步增加進水量和縮短進水時間方式，使容積負荷從50%升高至100%。衡量能否增加進水量和縮短進水時間的水質指標為VFA，UBF池要求控制VFA濃度不大于500mg/L。注意，當VFA含量大于1 000mg/L時，表明反應器已處于酸化狀態(tài)，需停止進水，進行污泥馴化。

3.2 AO/MBR調試啟動

3.2.1 第一階段

污泥接種后采用連續(xù)培養(yǎng)方法，控制進水COD在300~400mg/L、水溫25℃，溶解氧2mg/L。污泥接種后48h內，采用間歇方式曝氣，曝氣3h停1h；之后開始連續(xù)曝氣，并定期投加葡萄糖、尿素、磷酸鹽，調節(jié)碳氮磷比，直至污泥呈懸浮態(tài)，停止曝氣后上清液清澈，污泥沉降性好，沉降比在30%以上，接種成功。

3.2.2 第二階段

開啟硝化液回流泵，將好氧池污泥回流至缺氧池，并按設計進水總量的30%連續(xù)進水，當AO池COD去除率達到60%時，增加進水量至下一負荷段，每次增加進水量不高于10%。期間控制污泥濃度2 000-4 000mg·L-1、污泥負荷0.1~0.2kgBOD5/ kgMLSS·d，直至進水量達到設計水量、出水水質達到設計水質為止。

3.2.3 第三階段

將好氧池出水引入MBR池，并開啟MBR池污泥回流泵。MBR膜池進水后必將導致AO/MBR系統(tǒng)污泥濃度降低，此時繼續(xù)向好氧池投加營養(yǎng)物質培養(yǎng)活性污泥。當污泥濃度達到2 000mg/L且性狀良好時，開啟MBR抽吸泵并控制出水量為設計出水量的30%，之后隨污泥濃度的增長適當提高出水量，當MBR膜池污泥濃度達到4 000mg/L且出水水質達標后，調整出水量達到設計值。正常運行后污泥濃度可達到8 000~15 000 mg/L。

4 運行結果與效益

4.1 運行結果

項目投用后，受生產(chǎn)廢水水質周期性的波動影響。實際進水水質與設計水質存在一定偏差，但污水處理系統(tǒng)出水水質滿足設計回用要求。污水處理系統(tǒng)運行出水水質詳見表2。

表2 污水處理系統(tǒng)運行運行監(jiān)測結果

由表2可知，實際運行過程中，UBF系統(tǒng)COD去除效率75%，氨氮去除率40%，SS去除率20%；AO/MBR系統(tǒng)COD去除率約97%，氨氮去除率99%，SS去除率99%；污水處理系統(tǒng)主要污染物的總去除率均達到了99%。

4.2 效益分析

污水處理系統(tǒng)實際運行費用為5.24元/m3，其中藥劑費為2.48元/m3、電費2.25元/m3、人工費0.51元/m3，可削減COD3 864t/a、氨氮132t/a，回用中水40萬m3/a，節(jié)約新鮮水費190萬元/a。

5 結論

1）選用UBF+AO/MBR工藝處理甲醇制高清潔燃料廢水可以取得很好的處理效果，系統(tǒng)穩(wěn)定運行期間COD、BOD、NH3-N、SS去除率均達到了99%以上，出水水質達到了GB50335—2002《污水再生利用工程設計規(guī)范》中再生水用作循環(huán)冷卻水的水質指標。

2）UBF最大的特點就是反應器內的污泥顆?；?，這使得反應器內的污泥濃度更高，污泥泥齡更長，容積負荷更大，污泥處于膨脹流化狀態(tài)，強化了傳質效果，反應器處理效率高，同時有很強的耐沖擊負荷能力。

3）AO/MBR系統(tǒng)用MBR膜生物反應器替代傳統(tǒng)的二沉池實現(xiàn)泥水分離，工藝流程短、自動化水平高，同時實現(xiàn)了系統(tǒng)水力停留時間HRT和污泥停留時間SRT的完全分離，水力負荷和有機負荷適應性極強。

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UBF+AO/MBR Process for Treating Highly Clean Fuel Wastewater from Methanol

Zhao Li-qiang，Li Tian

The UBF+AO/MBR process was used to treat the comprehensive wastewater treatment of the high-clean fuel project of methanol.The results show that the combined process has strong anti-shock load capacity，stable and reliable operation，and the removal rate of major pollutants is 99%.Water quality in line with GB50335—2002 “Sewage Recycling Engineering Design Code” in the recycled water for circulating water quality control indicators.

UBF；AO/MBR；Methanol； high clean； fuel wastewater

TQ223.121

B

1003–6490（2017）05–0011–02

2017–04–06

趙立強（1985—），男，河北唐山人，工程師，主要從事給排水工程管理工作。