總磷超標(biāo)工程改造解決方案[上]——XX汽車有限公司涂裝廢水處理工程改造 一． 工程概況XX汽車有限公司涂裝廢水處理工程，已經(jīng)于2004年建成并投入正常運(yùn)行接近兩年。在這期間，排放水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)中除了總磷指標(biāo)為10mg/l稍有超標(biāo)外，其余各項(xiàng)水質(zhì)均已優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著新的排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施和環(huán)太湖流域?qū)τ谒w富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求其排入城市下水道的總磷指標(biāo)為4mg/l。因此，該工程尚需對(duì)廢水處理工程進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)總磷作專項(xiàng)處理，使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。二． 現(xiàn)有廢水處理工藝技術(shù)分析現(xiàn)有廢水處理采用了“氣浮——好氧曝氣——沉淀——砂、炭過濾” 的骨干工藝，技術(shù)路線可行且比較完善，所以才會(huì)使處理出水除了總磷以外的其余各項(xiàng)水質(zhì)均已優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)而得以達(dá)標(biāo)排放。但是，對(duì)現(xiàn)有工藝流程作具體分析后發(fā)現(xiàn)尚存在一些不足之處，最主要的一點(diǎn)就是忽略了磷的處理難度，沒有對(duì)磷作為重點(diǎn)處理對(duì)象，在工藝中采取必要和確切有效的處理過程、措施以及工程保障設(shè)施，由此便導(dǎo)致了處理出水總磷超標(biāo)的結(jié)果。仔細(xì)分析現(xiàn)有工藝對(duì)于磷的單項(xiàng)處理，發(fā)現(xiàn)存在如下幾個(gè)不足之處：其一，氣浮分離前面的PH值調(diào)節(jié)過程有所欠妥。涂裝廢水的PH值通常都是偏酸性，而除磷過程則需要偏堿性，但是現(xiàn)有工藝流程卻將加酸反應(yīng)設(shè)置在PH調(diào)節(jié)的前端；而在氣浮出水進(jìn)入曝氣池的中間卻沒有采取PH值的調(diào)節(jié)措施，而曝氣生化過程的PH值必須是中性水質(zhì)，這就限制了前級(jí)PH調(diào)節(jié)過程必須保證將廢水調(diào)節(jié)成中性水質(zhì)，這樣一來極譜溶解氧，就限制了絮凝劑對(duì)磷的捕集作用，使得前級(jí)高濃度磷的去除大打折扣，只能依賴后級(jí)來去除。其二，對(duì)于低濃度的磷，生物處理是十分有效的手段。但是在緊接著的后級(jí)生物處理系統(tǒng)中，偏偏采用了僅僅是單純的好氧曝氣系統(tǒng)，而單純的好氧曝氣生化過程是除不了磷的。那么，整個(gè)除磷的壓力也就自然地指望最后的終端處理設(shè)施——活性炭吸附來保證了。其三，對(duì)于低濃度的磷，活性炭吸附處理是可以作為最終保障措施來將其大部分吸附掉。但是在活性炭的吸附一是受到吸附容量的限制，二是活性炭在長期運(yùn)行過程中必須保證其表面清潔，不受任何污染，才能確保活性炭的微孔具備吸附能力和保持其活性。可是，現(xiàn)有工藝中除了在活性炭吸附的前級(jí)設(shè)置了一臺(tái)石英砂過濾器以外，再也沒有其他輔助措施可以確保活性炭免受污染長期保持其活性。其實(shí)，這臺(tái)石英砂過濾器自身都在嚴(yán)重污染中，為什么呢？我們知道，石英砂過濾器和活性炭吸附過濾器在清水處理中是一對(duì)很好的搭檔，這是因?yàn)椋逅袥]有有機(jī)物呀！而現(xiàn)在這樣一對(duì)好搭檔所要處理的對(duì)象卻是污水——含有相當(dāng)濃度的有機(jī)物的污水，這些有機(jī)物在通過石英砂和活性炭的過程中勢必會(huì)在這些顆粒物料的表面結(jié)成厚厚的生物膜，這些生物膜又跟截留的懸浮物——污泥一起形成黏泥，一旦結(jié)成黏泥反沖洗根本洗不干凈，從而使活性炭喪失吸附能力、石英砂過濾效率下降；有機(jī)物濃度低的話，也許兩個(gè)月之內(nèi)還行，有機(jī)物濃度高的話，不到一個(gè)月就失效，這樣一對(duì)好搭檔就只能成為擺設(shè)啦。三． 解決方案 通過前面對(duì)于現(xiàn)有工藝流程的仔細(xì)分析，我們找出了三個(gè)癥結(jié)，原因找到了，事情也就好辦了，我們只要對(duì)癥下藥，把這幾個(gè)問題解決了，就可以確保把總磷指標(biāo)降下來，保證使處理出水全面達(dá)標(biāo)排放。1、 調(diào)整加酸反應(yīng)過程在工藝流程中的位置將現(xiàn)有工藝流程中加酸反應(yīng)裝置調(diào)整到氣浮出水之后，生物處理系統(tǒng)之前，改變廢水絮凝反應(yīng)的PH值的條件，讓絮凝反應(yīng)過程在偏堿性水質(zhì)中完成，把加酸反應(yīng)作為廢水進(jìn)入生物處理系統(tǒng)之前的PH值的回調(diào)措施，確保大部分磷去除在廢水進(jìn)入生物處理系統(tǒng)之前。2、 改單純的好氧曝氣過程為生物除磷系統(tǒng)將現(xiàn)有工藝流程中的單一曝氣池改建為“A/O”生物除磷系統(tǒng)，即“厭氧——好氧”生物處理過程。且須將現(xiàn)有曝氣池作大幅度的改建，改建成為“厭氧——高負(fù)荷曝氣——沉淀——低負(fù)荷延時(shí)曝氣”等四格池體、分為兩個(gè)生物處理階段四個(gè)生物處理過程，保證以最高效率去除殘留的磷；使后面的斜管沉淀池出水中的總磷指標(biāo)就能達(dá)到排放要求。3、 改建工藝流程末端設(shè)施作為工藝流程末端的保障措施，以便無論在任何非常情況下都能保證處理出水的各項(xiàng)指標(biāo)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須加強(qiáng)石英砂過濾器和活性炭吸附裝置對(duì)于磷的有效去除作用。因此，就要增加抑制砂過濾和活性炭中生物膜形成的工藝裝置，更新石英砂和活性炭濾料；并且還應(yīng)增加石英砂過濾器和活性炭吸附裝置的備用系統(tǒng)，這是因?yàn)椋孩偈⑸斑^濾器和活性炭吸附裝置在反沖洗過程中不可中斷廢水處理；②石英砂過濾器和活性炭吸附裝置需要定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和更換濾料，在此期間也不可中斷廢水處理。所以石英砂過濾器和活性炭吸附裝置需要作一備一用的工藝配置。四． 技術(shù)改造說明 技術(shù)改造后的工藝流程如下圖總磷：[工藝流程圖略]1、 改造技術(shù)說明1.磷的存在與去除 1.1磷的存在形式 涂裝廢水所存在的含磷物質(zhì)基本上都是不同形式的磷酸鹽。根據(jù)物理特性可將污水中磷酸鹽類物質(zhì)分成溶解性和非溶解性；根據(jù)化學(xué)特性，則可分為正磷酸鹽、聚合磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽。 磷元素在生物化學(xué)過程中起著重要的主導(dǎo)作用。所有的微生物都含有相當(dāng)數(shù)量的磷，活性污泥微生物也不例外，磷是微生物細(xì)胞的重要組分。 在常規(guī)二級(jí)生物處理系統(tǒng)中，污水中微生物降解過程伴隨著微生物菌體的合成，磷作為微生物正常生長所需要的元素也成為生物污泥的組分。由于進(jìn)入剩余污泥的總磷是逐漸增大，因而也使出水的磷濃度明顯降低。 1.2污水除磷方式 所有污水除磷方法都包含兩個(gè)必要的過程，首先將溶解性含磷物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不溶性的懸浮性狀態(tài)，然后通過懸浮固體的去除將磷從污水中除去。在這些含磷固體的物理去除中為了避免磷又回流到污水處理的其它工段內(nèi)，必須控制磷的再次溶解和釋放，而采用投加化學(xué)藥劑去除磷大多數(shù)情況下都與生物處理相結(jié)合，純化學(xué)處理的情況很少。 生物處理是通過生物作用，尤其是微生物的作用完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)為成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(H2O)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(生物污泥)，多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀固液分離，從凈化后的水中除去。 近年來，在工藝選擇上采用了污泥濃縮脫水一體化，剩余活性污泥內(nèi)含有大量的磷而濾液中含磷較少，將剩余活性污泥在吸收聚磷狀態(tài)下進(jìn)行脫水。污泥厭氧消化池不排上清液，通過污泥消化工藝的限磷措施，減少了廠內(nèi)污水、廢水的含磷負(fù)荷。但同時(shí)也提高了污泥中磷的含量，作為農(nóng)肥含磷的提高增加了肥效，但就像污泥中重金屬含量一樣，由于其長期的富集，勢必造成磷含量超過國家農(nóng)肥標(biāo)準(zhǔn)，這將直接影響到污泥作為農(nóng)肥的利用。因此對(duì)污泥的再利用和采用較好的處置方法，也值得我們?cè)龠M(jìn)一步去探討。 城市污水處理廠的上游水排放應(yīng)對(duì)磷加以控制，污水廠的進(jìn)水不能無限地接納磷，污水廠不論是采用生物處理或是化學(xué)處理方法去除磷，其污水中磷的總量應(yīng)控制在6mg/l，甚至在5mg/l以下為佳，所以當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求本工程對(duì)外排放的總磷必須低于等于4mg/l是有科學(xué)依據(jù)的。 由此可見，城市污水處理工藝僅僅是通過生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時(shí)將磷酸鹽富集到污泥中。 大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明，在污水中可溶性和不溶性存在的磷酸鹽通過固液分離得以從污水中沉淀并被排放去除。而仍有一大部分可溶性磷酸鹽和極少部分的不溶性磷酸鹽存在于污水中，但是有一點(diǎn)可以肯定地說，對(duì)于磷酸鹽的最終去除只能依靠固液分離通過污泥排放來實(shí)現(xiàn)。先分析總磷超標(biāo)的原因。然后再對(duì)癥下藥，如果很著急處理可以先用除磷劑應(yīng)急。總磷超標(biāo)的原因主要有：(1)溫度溫度對(duì)除磷效果的影響不如對(duì)生物脫氮過程的影響那么明顯，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度變化不是十分大時(shí)，生物除磷都能成功運(yùn)行。(2)pH值在pH在6.5—8.0時(shí)，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持穩(wěn)定，當(dāng)pH值低于6.5時(shí)，吸磷率急劇下降。(3)溶解氧厭氧除磷要保持較低的溶解氧值以更利于厭氧菌的發(fā)酵產(chǎn)酸，進(jìn)而使聚磷菌更好的釋磷，另外，較少的溶解氧更有利予減少易降解有機(jī)質(zhì)的消耗。(4)厭氧池硝態(tài)氮每毫克硝酸鹽氮可消耗易生物降解的COD2.86mg，致使厭氧釋磷受到抑制，一般控制在1.5mg/l以下。總磷處理解決方案：（有機(jī)磷）特種磷處理設(shè)備SPI-IE是針對(duì)總磷超標(biāo)廢水研發(fā)的新型化學(xué)除磷設(shè)備，專門解決各類工業(yè)含磷廢水，如有機(jī)磷廢水、次亞磷廢水、含膦農(nóng)藥廢水、含磷阻燃劑廢水等，主要針對(duì)解決有機(jī)磷廢水等水量大、難處理的問題，可廣泛應(yīng)用于化學(xué)鍍、農(nóng)藥、化工等行業(yè)。