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管式MBR膜处理某焦化废水操作规程

一、 项目概况‍卫鸿高硫机焦有限公司污水站采用CMBR法处理高浓度焦化废水,主要是化学脱氮工艺+MBR膜生物反应器。由于污水站停车一年,污水厂设施损坏严重,由山东省章丘鼓风机股份有限公司对其进行系统恢复维修指导,对必要的设备进行改造、更换,

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一、 项目概况‍


卫鸿高硫机焦有限公司污水站采用CMBR法处理高浓度焦化废水,主要是化学脱氮工艺+MBR膜生物反应器。由于污水站停车一年,污水厂设施损坏严重,由山东省章丘鼓风机股份有限公司对其进行系统恢复维修指导,对必要的设备进行改造、更换,使其恢复正常运行。其主要工作是:

1、 对系统恢复维修进行指导。

2、 更换气浮池。

3、 跟换好氧池曝气系统。

4、 清洗超滤膜组件。

5、 对生化系统进行调试、培养细菌。 


二、 系统工艺流程及工艺说明‍


2.1工艺流程

【原创】管式MBR膜处理某焦化废水操作规程(图2)



2.2工艺说明

 

1) 焦化废水先进入隔油池除油,隔油池分离出轻、重油后外运,去焦油的水进入准备槽。

2) 进水泵从准备槽取水,通过加热器加热后送入脱氮塔进行处理,废水通过脱氮塔后去除了氨氮等污染物,废水进入调节池,脱氮塔顶部的尾气进入洗氨塔,同喷淋下来的洗涤液逆流接触,处理后的气体从洗氨塔顶部排出,洗氨塔底部水排入事故池,通过事故池循环泵打入准备槽循环处理。

3) 调节池提升泵把调节池废水打入气浮池,去除细小悬浮物和乳化油成份,出水进入生化组合池入口。

4) 进入生化组合池经过厌氧、兼氧、好氧等一系列的生化反应阶段,去除污水中的氨氮、酚、氰、COD等污染物。

5) 好氧池出水进入膜处理系统,好氧池出水经加压泵加压并经过压差过滤器打入膜组件,膜组件出水经循环泵再打入膜组件入口,一部分水回流到厌氧池,膜组件产水进入清水池达标排放。

   

【原创】管式MBR膜处理某焦化废水操作规程(图3) 

 

三、各工艺操作规程


1 脱氮工艺

   焦化废水首先经过脱氮工艺,废水进入隔油池去除焦油,隔油池分理处轻、重油后外运。去除焦油的水进入准备槽,进水泵从准备槽取水,通过加热器加热后送至脱氮塔进行处理,碱液和脱氮剂在配药间预先配置好,储入碱液槽。通过加碱泵定量打入焦化废水进脱氮塔的管道中,药剂和焦化废水经充分混合后送至脱氮塔顶部,鼓风机将空气从脱氮塔底部鼓入,自下而上通过塔体,同塔顶进入的废水充分接触。废水通过脱氮塔后,脱除了氨氮等污染物,从塔底进冷却塔冷却,再排入脱氮出水池,脱氮塔顶部上升的尾气进入洗氨塔,同喷淋下来的洗涤液逆流接触,气体最终从洗氨塔顶部排出。

  洗氨泵抽取出水池的水打入洗氨塔,洗氨塔底部排出水的水送入事故池,积累到一定程度后再用事故池回流泵打入准备槽。

如遇突然停电等事故情况,脱氮塔出水不合格时,应排入事故池。由事故池回流泵打入准备槽,待正常开车后从新处理。

1.1 运行管理

1.1.1 运行前的准备工作

1) 检查设备并调试

开车前应仔细检查所有设备是否运转正常,阀门是否在规定的开闭位置,记录好各池液位情况。

2) 检查外部条件

检查并联络焦化废水、蒸汽、自来水、洗氨水等是否供应正常,处理后的焦化废水排出渠道是否畅通。

3) 药剂的制备与投加

脱氮剂

用自来水按规定浓度配制脱氮剂,按控制指标表定量加入配碱槽。

制备碱液

用自来水配制,用流量计孔子投加,加碱量见控制指标表。

4) 事故池排空

开车前,事故池应排空。

5) 正常开车

系统启动顺序:蒸汽-压缩空气-洗氨水-原料泵-加碱泵-加药泵-进水泵。当他底出水不合格时,出水应排入事故池,待出水检测合格后再向系统输送。配药、配碱根据储槽的液位及时配置,以防储槽内液位打空。

6) 正常停车

与开车顺序相反。

1.1.2 控制指标

序号

项目

操作指标

单位

备注

1

蒸汽主管压力

-0.25

MPa


2

准备槽液位

1/4-4/5



3

进水泵出口压力

>0.2

MPa


4

洗氨泵出口压力

>0.22

MPa


5

冷却塔出水温度

<40


6

加热器出水温度

>70


7

焦化废水流量

7

m3/h


8

加碱流量

80

L/H


9

加药量

2

L/槽


10

碱液槽液位

>1/4



11

脱氮塔液位

-1/2



12

脱氮塔入口水氨氮含量

<4500

mg/l


13

脱氮塔出口氨氮含量

<150

mg/l


14

脱氮出水PH

<9.5



 

1.2维护和检修

定期对设备和系统进行维护和检修,及时处理发现的问题,并做好记录,确保设备正常连续稳定的运行。

1.2.1隔油池

u 要及时排放隔油池的焦油,以防积累过多带入后续系统。尤其注意重油的排放。

u 定时刮取轻焦油。

1.2.2准备槽

定期对准备槽排污,保证槽内畅通无结垢。

1.2.3脱氮出水池

u 脱氮出水池液位保持适当高度,一般保持在1/4-2/3.

u 定期清理池内淤泥、杂物。

1.2.4事故池

u 事故池要保持较低液位,留出容积供事故时排污。

u 定期清理池内淤泥、杂物。

1.2.5脱氮鼓风机

鼓风机要定期加油,每天定时巡检维护,确保正常运行。

1.2.6冷却塔

u 每天定期监测水位和水温。

u 定期排渣,清理底盘水池内的淤泥。

1.2.7蒸汽加热

定期监测蒸汽压力和检测加热效果,确保工艺过程的温度指标。

1.2.8加药配碱系统

冬季要确保加碱泵出口温度,采取措施保持储槽碱液温度,可通蒸汽加热。

1.2.9管道及阀门

u 应经常监测脱氮塔排水阀是否关闭严实,发现问题及时更换。

u 停车时要排空加碱管道,以防结晶堵塞。

u 脱氮塔排水管停车时要排空。

u 污水管道在冬季当停止供水时要排空管道,以防结冰冻结。

1.3异常情况及事故处理

1.3.1停电

停电时应及时关闭空气阀、蒸汽阀、各泵出口阀,并打开事故池出水阀。保持脱氮塔底液位不小于1/4高度。

1.3.2配置烧碱

u 加碱时应佩戴防护用品。

u 先将水加到规定液位,然后开启搅拌器,通过加料斗,闸板阀逐步将碱加入,以防碱液溅起,引起皮肤烧伤。

1.3.3稳定脱氮塔温度

遇气候变化或者蒸汽压力变化时,应及时调整脱氮塔进水温度,调节各加热器蒸汽阀开度,确保水温条件。

1.3.4设备检查和维护

机泵应经常检查和维护,确保水泵处在良好状况,出现故障时及时切换备用泵。

1.3.5管道检查和维护

焦化废水腐蚀性强,又含有悬浮物和焦油,会造成设备、管道的腐蚀和堵塞,应经常检查和维护管道。

气浮系统

通过向废水中加入混凝剂PAC和助凝剂PAM去除废水中的悬浮物、油类及胶体,保证后续生物处理单元正常稳定的运行。

2.1气浮池操作规程

1) 开气浮池控制进水压力为0.5Mpa左右,溶气压力为0.4Mpa左右,关闭时,先关小进水阀,把进水压力控制在0.3 Mpa左右,在停溶气系统。

2) 空压机每天白班要定时排油,要经常清洗滤芯,加油要有记录。

3) 经常观察PAC、PAM的流量及和废水的混凝情况,要及时清理混凝池内的浮渣,如果浮渣很厚要停系统放空清理,以免影响混凝效果。

4) 调节流量后要观察气浮池液位,过高,水会流入刮渣槽内,过低,刮渣机刮不到浮渣。可通过调节出水管控制气浮池液面高度。

5) PAC配药浓度为5-10%。

6) PAM配药浓度为0.1-0.3%

7) 经常观察气浮内末端矾花颗粒大小,出水是否浑浊,结合进水SS并做混凝实验,调整PAC、PAM的用量。

8) 释放器是溶气气浮的关键,发现堵塞及时检修,以保证处理效果。

9) 定期打开气浮底部的放空阀,清除积泥,严重时应停机清泥。

2.2 气浮池注意事项

1) 空压机每天白班要定时排油,要经常清洗滤芯,加油要有记录。

2) 释放器是溶气气浮的关键,发现堵塞及时检修,以保证处理效果。

3) 定期打开气浮底部的放空阀,清除积泥,严重时应停机清泥。

4) 经常观察各设备运行情况,发现故障及时排除.

 

生化处理工艺

3.1生化处理工艺介绍

本系统生化处理工艺为A2/O法,又称为生物脱氮除磷工艺,它是将传统的活性污泥、生物硝化、生物除磷工艺结合起来,取长补短,更能有效的去除水中的有机物。污水依次进入厌氧池、缺氧池、好氧池。

污水首先进入厌氧区,与同步进入的污泥水池回流污泥混合。厌氧池的主要功能是释放磷,使污水中的磷的浓度升高。兼性厌氧发酵菌将污水中的可生物降解的有机物(BOD)转化为乙酸苷类低分子发酵中间产物,而聚磷菌可将其体内储存的聚磷酸盐分解,所释放的能量可供好氧菌在厌氧条件下生存。另一部分能量可供,聚磷菌主动吸收环境中的乙酸苷并以PHP(聚β羟基丁酸)的形式纯在其体内储存起来。随后污水进入缺氧区,反硝化细菌就利用好氧区回流混合液带来的硝酸盐,以及污水中的可生物降解的有机物作为碳源进行反硝化,达到同时降低BOD与脱氮的目的,此事磷的变化较小。接着污水进入好氧区,聚磷菌在吸收、利用污水中残留的可生物降解的有机物的同时,主要通过分解体内储存的PHB释放能量来维持其生长繁殖,同时通过摄取环境中的溶解磷,并以聚磷的形式在体内储存起来,使出水中的溶解磷达到最低。而有机物经过厌氧区、缺氧区分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后,到达好氧区时浓度已经相当低了,这有利于自养型硝化细菌的生长繁殖。

厌氧池的作用除了厌氧释放磷外,还可以利用厌氧生物降解高浓度的有机废水,在厌氧条件下,依赖兼性厌氧菌等多种微生物共同作用,对有街舞进行生物降解,使有机大分子降解为甲烷、二氧化碳等小分子。

缺氧池的主要作用是利用回流的硝态氮为氧源进行反硝化反应,使回流水中的硝态氮被还原为氮气,同时降解一部分水中的BOD。

好氧池的主要作用是通过活性污泥去除有机物,同时进行硝化、吸收磷的过程,硝化过程中PH会降低,需要补充碱度。

3.2控制指标

为提高整个生化系统的稳定性,对厌氧池、缺氧池、好氧池的运行环境进行控制,具体见下表:

序号

项目

操作指标

单位

备注

1

脱氮出水COD

<3000

mg/l


2

脱氮出水氨氮

<150

mg/l


1

厌氧池温度

15-35


2

缺氧池温度

15-35


3

好氧池温度

15-35


4

厌氧池氧含量

<0.3

mg/l


5

缺氧池氧含量

-0.5

mg/l


6

好氧池氧含量

2-4

mg/l


7

厌氧池PH

6-8



8

缺氧池PH

7-7.5



9

好氧池PH

7-8



10

好氧池至缺氧池回流比

300-700%



11

SV30

20-60%



12

污泥浓度

2000-6000

mg/l


测量方法:

u 温度采用温度计测量

u PH采用PH计测量

u 溶解氧采用便携式溶解氧测定仪测定

u SV30采用量筒测定

3.3生化工艺的运行管理

1) 脱氮出水在进入生化前要进行化验,确保进水水质符合要求。

2) 厌氧池搅拌机开启时间以溶解氧为准。

3) 好氧池鼓风机的开启程度以好氧池溶解氧为准,污泥培养初期尽量控制曝气强度小些。

4) 经常检查与调整污泥回流的分配系统,确定各池的污泥回流量,保证各池子污泥均匀。

5) 每天定时检测好氧池SV30,观察污泥的沉降性和絮凝性以及上清液的清澈程度。

6) 经常观测曝气池的泡沫发生状况,判断泡沫异常增多原因,并及时采取处理措施。

7) 及时清除曝气池边角外漂浮的部份浮渣。

8) 定期检查空气扩散器的充氧效率,判断空气扩散器是否堵塞,并及时清理。

9) 注意观察曝气池液面翻腾状况,检察是否有空气扩散器堵塞或脱落情况,并及时更换。

10) 每班测定曝气池混合液的DO,并及时调节曝气系统的充氧量,或设置空气供应量自动调节系统。

11) 经常检测出水是否带走微小污泥絮粒,造成污泥异常流失。判断污泥异常流失是否有以下原因:污泥负荷偏低且曝气过度,入流污水中有毒物浓度突然升高细菌中毒,污泥活性降低而解絮,并采取针对措施及时解决。

 

一般每年应将池子放空检修一次,检查水下设备,管道,池底与设备的配合等是否出现异常,并及时修复。

做好分析测量与记录每班应测试项目:曝气混合液的SV及DO(有条件时每小时一次或在线检测DO)

每日应测定项目:进出污水量Q,曝气量或曝气机运行台数与状况,回流污泥量,排放污泥量;进出水水质指标:氨氮、COD、SS、PH值;酚,氰、油类、生化组合池内污水水温及氧含量。

每日或每周应计算确定的指标:污泥负荷F/M,污泥回流比R,水力停留时间和污泥停留时间。

3.4污泥状况异常及解决办法

生化系统在日常运行过程中,异常现象分析、诊断及解决办法见下表:

异常现象症状

分析及诊断

解决对策

曝气池有臭味

曝气池O2不足,DO值低,出水氨氮有时偏高

增加供氧,使曝气池出水DO高于2mg/L

污泥发黑

曝气池DO过低,有机物厌氧分解析出H2S,其与Fe生成FeS

增加供氧或加大污泥回流

污泥变白

丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖

如有污泥膨胀,参照污泥膨胀对策

进水PH过低,曝气池PH<6丝状型菌上大量生成

提高进水PH

曝气池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面

浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生长,或进水中洗涤剂过量

清除浮渣,避免浮渣继续留在系统

内循环,增加排泥

污泥未成熟,絮粒瘦小;出水混浊,水质差;游动性小型鞭毛虫多

水质成分浓度变化过大;废水中营养不平衡或不足;废水中含毒物或 PH不足

使废水成分、浓度和营养物均衡化,并适当补充所缺营养。

污泥过滤困难

污泥解絮

按不同原因分别处置

污泥脱水后泥饼松

有机物腐败

及时处置污泥

凝聚剂加量不足

增加剂量

曝气池中泡沫过多,色白

进水洗涤剂过量

增加喷淋水或消泡剂

曝气池泡沫不易破碎,发粘

进水负荷过高,有机物分解不全

降低负荷

曝气池泡沫茶色或灰色

污泥老化,泥龄过长解絮污泥附于泡沫上

增加排泥

进水PH下降

厌氧处理负荷过高,有机酸积累

降低负荷

好氧处理中负荷过低

增加负荷

出水色度上升

污泥解絮,进水色度高

改善污泥形状

出水BOD,COD升高

污泥中毒

污泥复壮

进水过浓

提高MLSS

进水中无机还原物(H2S)过高

提高曝气强度

COD测定受氯离子影响

排除干扰

 

膜处理工艺

管式超滤膜采用德国公司产品,管式膜具有优异的强度、抗污染、抗氧化、

耐酸碱性能,水通量高,允许过滤活性污泥浓度高,寿命长。

4.1 膜处理工艺介绍

在生化组合池中,通过高活性微生物作用,降解大部分有机物,MBR采用孔径0.03微米的有机管式超滤膜,通过超滤膜分离净化水和菌体,水中的生物物质完全被截留下来,返回生化系统。

除生物物质外,废水中大量污染物也同样通过超滤膜被截留下来,它们是一些不可溶的杂质和可溶的高分子杂质,由于在生化反应器中滞留的时间延长,这些杂质仍有部分可以被生物降解。为防止出现浓缩和固体物质变化,应周期性地排除污泥以及季节性对活性污泥进行分析。

由循环泵产生的高速紊流可防止盐类和污泥在超滤膜管内形成结垢,超滤浊液被连续送回生化组合池中,活性污泥再次用来降解有害物质,清液排入清水池。

当通量率低于最低通量时,应对膜管进行化学清洗。超滤膜管的化学清洗应每6-8周进行一次。

化学清洗后,为了将膜管内的清洗剂排出,应对超滤环路进行冲洗。

4.1 膜处理工艺过程控制指标

膜处理工艺控制指标如下表:

序号

项目

操作指标

单位

备注

1

跨膜压差

-0.5

MPa


2

膜循环流量

>150

m3/h


3

膜通量

120

L/m2.h


4

反洗频率

1

次/h


5

反冲洗运行时间

1

Min


6

化学清洗周期

2


7

活性污泥浓度

5-10

g/l


 

4.3膜处理工艺过程控制

4.3.1 温度

为防止管式膜温度超过使用范围,必须经常测定回流污泥温度,当超过最大温度时,紧急断电。

4.3.2 运行压力和压力损失

为防止压力超过使用范围,必须监测和记录压力,当超过最大压力时紧急断电。

如压力损失明显增加,膜管内的膜面可能堵塞。

4.3.3 膜产水侧压力

膜出水侧和循环侧最大压差控制在50kpa,最后一个膜管的循环压力最低,需要特别给予考虑。

在紧急停车后,快速关闭产水管路上的小阀门和慢慢关闭回流侧的大阀门。

4.3.4 压力波动

    管式膜必须防止压力涌动。采取合适的方法是泵的压力慢慢增加或慢慢减少。(例如软启动、止回阀等)

4.3.5 排气

膜组件的顶部安装有排气阀。

4.3.6 介质预处理

在膜系统充水之前,在泵和第一根膜组件之间安装有压差过滤器,可发挥预处理作用。过滤器应清洗干净,可从压力计上观察过滤器的堵塞程度。如果流失严重下降,应及时清洗过滤器。

4.3.7超滤装置的关闭

膜管一旦进水后,必须保持湿润,不能让膜管干燥。

例如膜组件关闭时间长达24小时,必须用水将膜组件内的固体物质完全清洗掉。

假如膜组件关闭时间长达3天,必须用标准的膜组件清洗程序将膜组件清洗后,膜管内充满水,最终将膜组件内充满含有2%的丙酸保护液,每两个月更换一次。

4.3.8 膜的启动运行

1) 检查超滤进水管路和超滤管路上的阀门,并达到正确的位置,保证膜管管路的畅通。

2) 启动加压泵、循环泵,观察系统仪表。

3) 正常情况下每天至少进行一次记录,包括出水流量、循环流量、超滤加压泵压力、循环回流压力、温度。

4.3.9 膜的停止

1) 关闭加压泵

2) 启动冲洗流程

3) 冲洗完成后立即将膜组件前后阀门关闭。

4.4管式膜的清洗和保存

4.4.1管式膜的清洗药剂选择

管式膜的污堵主要分为无机污堵和有机污堵,无机污堵用酸清洗剂,有机污堵用碱清洗剂。膜的保存用丙酸清洗。

酸清洗采用1-3%的柠檬酸(轻度污染)或者1-3%的盐酸(重度污染)

碱清洗采用500-3000mg/l的次氯酸钠+氢氧化钠(PH调到11)

4.4.2清洗过程

u 用清水(自来水或者超滤膜产水)冲洗管式超滤膜组件,时间30分钟。

u 配药,用药液清洗膜组件,将开始2分钟的膜产水排出系统,之后再回流到膜清洗池,一直用药液在超滤膜管内打循环,时间为1-2个小时,根据膜污染程度确定循环时间,重度污染可延长时间。

u 经常检测膜清洗槽PH,酸清洗剂PH控制在1-2,碱清洗剂控制在11-14,如果升高或者降低需要及时补充药剂。

u 根据污染原因,确定采用哪种清洗方式。如果两种都需要清洗,一般先酸洗后碱洗。

u 每种药剂清洗后必须用清水冲洗干净,冲洗到PH为7左右。

u 清洗温度控制咋35-38°

4.5日程运行注意事项

4.5.1 检查膜管

定期将弯头拆下,检查膜是否堵塞。检查周期不要超过2周。

4.5.2严禁以下操作

u 将膜出水端的任何阀门关死。

u 在不确定阀门是否打到位置是开启泵。

u 在清洗剂温度高压42度时仍清洗。

u 在进水压力低于1公斤时仍开启循环泵。

u 在进水泵没开启的情况下开启循环泵。

u 在清洗槽液位低于20%仍开启进水泵。

u 在生化池液位处于低限时仍开启进水泵。

u 开启膜系统的过程中没有排气。

4.5.3膜组件运行中出现产水浑浊

如果过滤产水中出现浑浊,一般是膜管出现损坏。

在系统运行一定不能关闭膜组件产水侧的阀门,失效的膜组件要用厂家提供的封口将两端封死,并用含有2%的丙酸溶液充满。

4.5.4膜污染

污染的膜组件只能通过水循环清洗,为了避免膜的机械损害,不允许机械清洗污染的膜管,也不允许使用压缩空气软管清洗。

4.6膜组件常见问题及解决办法

u 出水不合格

在操作过程中如发现产水不符合要求,要确定哪一只膜组件的问题,然后检查各接口是否连接正确,阀门是否开关到位,有无泄漏,如果一切正确,可能为膜组件破损,立即关闭该膜组件。

u 通量太低

如果通量太低,可能是由于清洗不彻底,可延长清洗时间。

 

四、化验及记录‍


为了整个系统的稳定运行,需要对各设备运行情况,各系统控制参数进行记录。同时每天应对进出水及各处理单元水样进行化验,以便了解系统的生物状况,系统的处理效果。

1 脱氮工段运行记录表

2 生化工段运行记录表

3 生化水质分析记录表


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