煤氣化污水處理工況調(diào)整分析
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摘要:針對中海石油華鶴煤化有限公司序批式活性污泥法(SBR)池產(chǎn)水氨氮濃度和化學(xué)需氧量指標(biāo)上漲的情況，排查異常原因后發(fā)現(xiàn)SBR池受到氰化物沖擊的可能性較大，采取相應(yīng)運(yùn)行調(diào)查后，污水處理系統(tǒng)恢復(fù)正常。
關(guān)鍵詞:污水處理;序批式活性污泥法;氰化物
中海石油華鶴煤化有限公司(簡稱華鶴煤化)年產(chǎn)30萬t合成氨、52萬t大顆粒尿素項(xiàng)目氣化技術(shù)采用單噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)，設(shè)計(jì)3臺氣化爐，2開1備。合成氨系統(tǒng)選用三菱重工公司合成氣壓縮機(jī)，丹麥托普索公司低壓合成技術(shù);尿素系統(tǒng)采用荷蘭斯塔米卡邦公司二氧化碳汽提工藝池式反應(yīng)技術(shù)?，F(xiàn)運(yùn)行污水處理站1座，污水處理站采用序批式活性污泥法(SBR)，設(shè)計(jì)處理污水體積流量為150m3/h，設(shè)計(jì)進(jìn)水為碳氮比失調(diào)的高氨氮廢水，設(shè)計(jì)出水排放符合GB8978—2002《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。煤化工污水主要是水煤漿氣化系統(tǒng)排放的污水，主要來源于粗煤氣在氣化爐激冷室與洗滌塔內(nèi)的洗滌，其水質(zhì)復(fù)雜，含有酚、長鏈烷烴類、氰等有毒物質(zhì)，濃度高且降解難度大。煤化工產(chǎn)業(yè)耗水量非常大，水質(zhì)水量變化大，污染物濃度很高［1］。華鶴煤化污水裝置于2014年秋季開始污泥馴化，2015年開始逐步接納生產(chǎn)污水，滿足了試車及生產(chǎn)運(yùn)行期間的污水處理要求，目前平均處理污水體積流量為140m3/h。
1污水處理異?，F(xiàn)象
污水處理是一個(gè)全方位的過程，需要考慮各種外在影響因素之間的聯(lián)系。一方面關(guān)注排水量，另一方面關(guān)注運(yùn)行成本［2］。及時(shí)和有效地預(yù)防污水處理異常工況是生化系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。污水站生化池進(jìn)水日常分析數(shù)據(jù)在正常波動范圍內(nèi)，持續(xù)2天SBR池產(chǎn)水氨氮濃度和化學(xué)需氧量(COD)指標(biāo)呈現(xiàn)上漲趨勢。
2異常原因排查
排除沖擊負(fù)荷導(dǎo)致的異常，由于脫鹽水再生廢水排放至事故池，其含鹽量較高，可能會導(dǎo)致生化系統(tǒng)異常，所以分析SBR池內(nèi)離子含量(見表1)。經(jīng)過對數(shù)據(jù)的分析，未發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，排除鹽含量超標(biāo)抑制生化反應(yīng)。針對有毒有害物質(zhì)含量超標(biāo)可能會導(dǎo)致生化系統(tǒng)異常，對調(diào)節(jié)池與事故池水質(zhì)進(jìn)行分析，主要分析對象為氰化物、硫化物和揮發(fā)酚(見表2)。由表2可知:調(diào)節(jié)池與事故池水質(zhì)中硫化物、揮發(fā)酚質(zhì)量濃度均處于正常水平，氰化物質(zhì)量濃度處于較高水平(氰化物質(zhì)量濃度大于0．34mg/L時(shí)生化系統(tǒng)硝化反應(yīng)就有抑制作用)［3］，由此推測氰化物對生化反應(yīng)抑制的可能性較大。筆者針對SBR池A、B、C中的氰化物與氣化工序來水中的氰化物進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。
3異常工況調(diào)整
對氰化物來源進(jìn)行排查并做出整改，通過對氣化閃蒸系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，將氰化物質(zhì)量濃度降至0．1mg/L以下。由于氨氮濃度過高會抑制硝化菌的生長，所以先調(diào)整SBR池C進(jìn)水氨氮負(fù)荷至30kg，重新培養(yǎng)SBR池C的硝化菌。由于污水系統(tǒng)進(jìn)水流量較大，將SBR池C進(jìn)水氨氮負(fù)荷降低，SBR池A、B維持正常運(yùn)行負(fù)荷，防止廢水累計(jì)過多。先將SBR池C硝化菌群調(diào)整至正常，再將SBR池C內(nèi)適量活性污泥分配至SBR池A、B內(nèi)，培養(yǎng)SBR池A、B的硝化菌群。對于營養(yǎng)的投加主要選用碳源和磷鹽進(jìn)行補(bǔ)充，碳源應(yīng)優(yōu)先選用葡萄糖，相比于甲醇，葡萄糖能使活性污泥生長更快，更加有利于系統(tǒng)的恢復(fù)。調(diào)整階段投加營養(yǎng)比例，按碳氮質(zhì)量比為(3～5)∶1、碳磷質(zhì)量比為100∶1投加，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。維持SBR池C低負(fù)荷運(yùn)行，當(dāng)出水氨氮濃度和COD達(dá)標(biāo)、去除率穩(wěn)定時(shí)，再提高進(jìn)水氨氮負(fù)荷10%～20%。以此類推直至氨氮負(fù)荷達(dá)到100%后轉(zhuǎn)至正常運(yùn)行。
4結(jié)語
該事故發(fā)生期間進(jìn)水常規(guī)分析沒有任何指示性變化，給異常分析帶來很大困難，因此在日常廢水分析項(xiàng)目中應(yīng)適當(dāng)增加有毒有害物質(zhì)分析頻次［4］，同時(shí)污水處理工序也要了解各個(gè)生產(chǎn)工序運(yùn)行情況，可以給予分析事故狀態(tài)時(shí)的研究方向，為解決生化系統(tǒng)異常情況贏得寶貴時(shí)間。
參考文獻(xiàn)
［1］何鋒．煤化工廢水的來源與特點(diǎn)機(jī)器相應(yīng)的處理技術(shù)研究［J］．科技視界，2012(23):320-322．
［2］余淦申，郭茂新，黃進(jìn)勇．工業(yè)廢水處理及再生利用［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2013．
［3］楊敏，張昱，高迎新，等．工業(yè)廢水處理與資源化技術(shù)原理及應(yīng)用［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2019．
［4］曾科，卜秋平，陸少鳴．污水處理廠設(shè)計(jì)與運(yùn)行［M］．2版．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008．
作者：賈喆 佐金龍 單位：中海石油華鶴煤化有限公司
