摘要：本文结合工程实例，介绍煤化工废水UASB-A/O处理工艺调试运行过程，并对运行过程中存在的问题进行分析。
关键词：煤化工；废水处理工程；调试运行
1、前言
某企业以褐煤作为原料，采用鲁奇碎煤加压气化工艺。生产废水主要包括：气化废水、甲醇废水、生活污水、地坪冲洗水。综合废水量为500m3／h。
2、处理工艺
以褐煤作为原料，采用鲁奇碎煤加压气化工艺的煤化工项目产生的废水有机物浓度高，且水中氨氮含量较高，含有难降解有机物，如单元酚、多元酚等含苯环和杂环类物质，有一定的生物毒性，这些物质在好氧环境下分解较困难，需要在厌氧／兼氧环境下开环和降解。
本工程项目采用UASB-A／O处理工艺，分为4个系列，厌氧段停留时间为24h，好氧段停留时间为96h，流程下所示：
综合废水→隔油池→气浮→调节池→UASB池→A／O池→二沉池→凝沉池→BAF滤池→出水
废水首先进入隔油池去除水中所含的油类物质，产水自流气浮，再进入调节池，调节水质、水温后，提升至UASB装置。利用UASB能最大程度地滞留厌氧微生物的特点，对有一定抑制作用和难生物降解的物质进行水解酸化，提高该废水的可生化性，同时还可以通过还原作用将这些物质开环和降解。产水自流至A／O池，A／O处理工艺分为缺氧段和好氧段，增加好氧所需磷源，通过加大好氧段至缺氧段硝化液回流量，提高系统的脱氮率；将二沉池污泥回流至缺氧段，使进水与回流污泥迅速混合，再采用好氧生物处理工艺对废水中的有机物进行氧化分解；之后在混沉单元对废水进行脱色和SS的去除，难降解的有机物在BAF单元进一步的氧化分解得以去除，确保污水处理系统出水达到设计标准。
3、调试运行过程
3.1UASB装置调试运行
调试过程分为3个阶段，接种污泥采用污水处理厂污泥处理系统的厌氧消化污泥，接种污泥量为30g／L。厌氧系统控制参数：反应温度为（35±2）℃；pH值为6.8～7.8，最佳pH值范围为6.8～7.2；VFA浓度低于3mmol／L（或200mg［乙酸］／L）；m（VFA）／m（ALK）的值在0.3以下；m（CODCr）：m（N）：m（P）＝（350～500）：5：1。
（1）初始阶段：该阶段仅进厂区生活污水，按10％进水量逐步增加负荷，以CODCr去除率达到80％为提升负荷标准，负荷由0.1kg［CODCr］／（m3•d）分5次提升到2kg［CODCr］／（m3•d），每次提升0.4kg［CODCr］／（m3•d），间隔时间为10--15天。CODCr负荷由厂区生活污水提供，不足部分投加甲醇，该阶段耗时约70d。
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（2）提升厌氧负荷及稳定阶段：该阶段负荷由2kg［CODCr］／（m3•d）分多次提升到4.9kg［CODCr］／（m3•d），每次提升负荷在0.5kg［CODCr］／（m3•d），每10天提升一次，按20％进水量逐步增加负荷，并维持稳定运行状态。以CODCr去除率达到80％为提升负荷标准，CODCr负荷由厂区生活污水提供，不足部分投加甲醇，该阶段耗时约为60d。
（3）驯化适应阶段：逐步投加脱氨除酚后的气化废水进行驯化，保持生活污水量不变，逐渐按10％～20％的比例增加脱氨脱酚废水量，提升后检测出水指标及控制指标，直至达到设计负荷4.9kg［CODCr］／（m3•d）。期间为了使污泥和废水充分接触反应，适当加大回流泵的频率。同时使絮状污泥和分散的细小污泥被“洗出”，使结构密实活性高的污泥保持在反应器中。随着培养时间的延长，被洗出的泥量越来越少，同时污泥性质也在不断变化，颗粒污泥形成段负荷继续提升，有机胺转化率、CODCr去除率趋于稳定。该阶段末期，小米粒状的颗粒污泥基本形成。该阶段耗时约为80d。
3.2A／O池调试运行
（1）污泥活性恢复阶段：接种过程先加生活污水1.5～2.0m，淹没搅拌器，然后将污泥投加到好氧池中，污泥投加量为3.5g/L。开启鼓风机、混合液回流泵，对好氧池进行闷曝，时间维持约1～2d，观察活性污泥的颜色、沉降性能及生物相，当污泥由黑色变为黄色，沉降性能良好时表明污泥活性恢复。为加快培养进程，间隔加入一些高浓度粪便水和废甲醇。该阶段总共耗时约15d。
（2）驯化提升负荷阶段：采用经过UASB厌氧处理后的气化废水进行驯化，每日取样测定过滤后的CODCr、pH值变化情况，评估降解效果，以CODCr去除率达到75％，NH3-N去除率达到95％为提升负荷标准，按进水量的10％~20％逐渐增加进水量，多余进水量进入应急暂存池，每次维持系统稳定运行7—10天，逐步提升气化废水经历了 80 d 左右 进水量至设计值，污泥负荷为0.07kg［BOD5］／（kg［MLSS］•d），NH3-N负荷为0.018kg［NH3-N］／（kg［MLSS］•d）。
3.3数据分析
（1）UASB装置调试情况分析。由于处于试车阶段，气化产水量有限，为了维持系统调试，利用高浓度废水以及人工投加甲醇、氨水、粗酚等物料进行配水调试。开始阶段进水的CODCr、NH3-N浓度较高，基本符合设计值，后期进水指标下降，符合实际情况。在第10～17天中间由于引入高浓度甲醇废水，导致系统波动。在第60天后UASB出现问题，在驯化调试过程中发现A／O池泡沫很多，且消除困难，这种泡沫具有腐蚀性，严重影响操作环境和设备寿命，采用投加消泡剂和引入二沉池出水相结合的消泡方法，使该情况得到了有效控制。。
（2）二沉池飘泥问题
调试前期，大量污泥死亡造成二沉池飘泥，出水 SS 浓度较高，对混沉单元带来较大困难，并且造成污泥流失严重，导致调试成本增加，影响正常调试计划。通过采取 4 个系列相互倒泥，投加甲醇废水等营养物质，适当增加曝气量，增大污泥回流、硝化液回流等方法使二沉池飘泥问题得到了控制 。
4、结语
从本项目的调试情况可以看出，该类废水生化处理调试周期较长，抗冲击能力较差，经常出现反复，并且镜检发现，其指示性的微生物种类单一，运行控制相对困难。煤化工废水作为一种新型难降解废水，其废水处理工程缺少实际的运行控制经验，在实际生产过程中将会遇到很多问题，有待于进一步的研究与实践。
参考文献：
[1]王健.废水厌氧反应器工艺的未来发展方向.污染防治技术，2004，15（2）：13～15
论文作者:陈磊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/7
标签：污泥论文; 废水论文; 负荷论文; 阶段论文; 甲醇论文; 工艺论文; 污水论文; 《基层建设》2017年第19期论文;