凌艳艳

（宝钢股份能源环保部制水分厂，上海200941）

供排水

宝钢生活污水处理及控制技术

凌艳艳

（宝钢股份能源环保部制水分厂，上海200941）

宝钢生活污水处理站生物处理工艺对宝钢而言是一个全新的工艺，在投运及生产实践过程中，经过对处理站系统工艺调试、生产运行，及系统生产控制方式等进行一系列的探索，对系统工艺及设备进行调整、优化，系统运行状况得到显著改善，出水水质明显好转，达到回用标准。

生活污水；运行；控制；效率

1 概述

宝钢在生活污水处理站建成前，厂区生活污水除了少部分由一些小型污水处理设施处理后，排入围厂河，其余大部分收集后输送至上海市政污水管。自生活污水处理站建成后，厂区生活污水经处理站处置后，回用工业水系统。目前国内外生活污水处理比较成熟的方法为活性污泥法和生物膜法两种。

活性污泥法主要应用方法有A/O法及在其基础上拓展的A2/O法等，被广泛应用于城市生活污水处理，具有良好的有机污染物去除能力，但缺点是占地面积较大。

生物膜法工艺主要应用构筑物为曝气生物滤池。生物曝气滤池宜用于中小规模污水量的生物处理[1]，与活性污泥法相比占地面积小，对污水水质和水量变化适应性较强，特别适合于有机物含量较低的污水[2]。

宝钢生活污水恰好具备了规模较小，有机污染物含量低的特点，因此选择曝气生物滤池工艺更经济、合理。

曝气生物滤池工艺，对宝钢而言是个全新的工艺。处理站投运至今，在经过一年运行摸索，对系统工艺及设备进行改善、优化，系统运行状况得到显著提高，出水水质稳定良好。

2 宝钢生活污水处理站工艺简介

处理站能力为1.2万m3/天，其工艺流程中核心构筑物为曝气生物滤池。其工艺流程详见图1。

图1 宝钢生活污水处理工艺流程图

3 宝钢生活污水生物处理技术运行探索

3.1 对曝气生物滤池挂膜方法的探索

曝气生物滤池处理有机物染物主要依靠滤料表面的微生物膜，所以系统运行必须首先对曝气生物滤池进行驯化、挂膜。

目前国内污水处理厂驯化、挂膜大多采用外加营养源、或购买菌种等方法[2][3]，需要大量的投入。宝钢生活污水以洗涤、沐浴废水为主，相对于市政污水而言水质偏淡，主要有机污染物指标要低得多，简单的将一般市政污水厂的驯化、挂膜方式用于宝钢污水处理系统曝气生物滤池，显然是不合适的。

为了形成适合宝钢污水体系的生物膜，对滤池采用自然挂膜法：通过调整生活污水进水流量、时间，以及相关运行参数如溶解氧、曝气量、滤池排泥时间间隔等，同时分时段跟踪滤池进、出水COD、BOD5、氨氮等水质指标的变化，一直到滤池出水水质达到处理要求。

经20天左右的调试，挂膜阶段水质数据变化情况显示：氨氮、COD、BOD5水质指标变化明显，去除率大大提高，特别是氨氮的去除率达到99%，说明此挂膜方案适合本社本系统曝气生物滤池。

3.2 对系统运行的探索

3.2.1 系统运行状况

滤池挂膜成功后，系统运行出水水质情况总体良好，主要有机污染物指标COD、BOD5、氨氮优于控制指标，但是SS和总磷超标情况日趋严重，说明系统对悬浮物去除效果不佳[4]。

3.2.2 SS、TP超标原因分析

本系统悬浮物以及总磷去除需要初沉池、曝气生物滤池、砂滤器协同作用。但实际运行显示各构筑物运行情况存在一定问题：

1）系统平均每天水量在0.8万m3左右，初沉池进水SS平均为35 mg/L，其进、出水情况见表1。

表1 初沉池进、出水SS变化情况

将初沉池沉淀污泥进行脱水，在近3个月的生产中仅脱出16 t污泥，初沉池进出水水质变化及系统污泥量显示初沉池沉淀效果不佳[5]。

2）曝气生物滤池反冲洗方式：气洗5 min（排泥20%~40%开度），水洗20 min（排泥100%开度）。反冲洗出水SS为70 mg/L以上，需要6~7 h才恢复正常，给砂滤器造成很大冲击负荷，说明反冲洗方式使滤料冲洗不干净，排泥不完全。

3）砂滤器滤料为均质石榴石，粒径：0.35~0.45 mm，运行发现过滤器运行状态较差，表现如下：

a.反洗频度高，每20 min一次反洗。当曝气生物滤池反冲洗后，出水进入过滤器，立即被堵塞，无法正常运行。

b.过滤器入口管道混和器中投加混凝剂，过滤器立即堵塞。

c.过滤器反冲洗常出现没反冲洗完，过滤器送水泵因中间水池液位变化停止、反冲洗中断的情况；

d.反冲洗后滤料表面不平整，污垢渗入到滤料里层，反冲洗不均匀，反冲洗不干净：

e.滤料黏结情况严重，滤料上有微生物繁殖，说明前杀菌效果不佳。

以上分析可得：出水ŋ度和总磷超标是初沉池、曝气生物滤池以及过滤器各工序不佳的运行工况综合作用的结果。

3.2.3 改善系统出水水质

要改善系统出水水质，必须从三个方面着手：改善沉淀池沉淀效果，降低曝气生物滤池再生后出水ŋ度、改善过滤器运行状况。

1）提高初沉池沉淀效率

改造混凝剂投加装置，将加药点改至调节水池，药剂在调节水池中潜水搅拌机作用下与污水发生混凝反应后，被输送至初沉池，提高沉淀效率。

改造后初沉池出水水质情况好转见表2；所排泥浆浓度提高，脱水系统固定每周二次脱泥，污泥量平均每月40 t。

表2 改善后初沉池进出水SS变化情况

2）降低曝气生物滤池反冲洗出水ŋ度

要改善曝气生物滤池反冲洗后出水，须优化其反冲洗方式：增加反冲洗强度、反冲洗水量及排泥时间。经多次调整确定其反冲冼方式及控制要点如下：

a.因为滤池反冲洗水为与之相邻的两个滤池出水，因此滤池反冲洗时必须增加滤池总进水流量以保证反冲洗强度。

b.调整后的反冲洗程序：气洗7 min（排泥20% ~40%开度），气水联合反冲洗40 min（排泥100%开度），水洗30 min（排泥100%开度）。这种反冲洗方式优点在于：气洗时间增加，增加气垫层高度，使清洗强度增加；增设联合反冲洗步骤加强滤料的搓洗和排泥效果[6]，曝气条件下加快老化生物膜脱落的速度，在最大排泥开度和水冲洗条件下达到快速冲洗和排泥效果；然后进行水反洗进一步将滤池中的污泥冲洗、排除干净。

经调整后滤池反冲洗出水SS在8~12 mg/L之间，且运行2 h左右水质恢复稳定良好状态。

3）改善过滤器运行工况

过滤器进水水质在经沉淀效率提高，滤池反冲洗完善后已经有了很大改善，但滤料黏结、反洗不净等情况还需要改善：

a.针对滤料黏结情况，将加氯点改至中间水池，向其中投加氯锭，延长杀菌剂作用时间。采用这种前加氯方式，为防止过滤器反洗水中余氯过高，影响前部工序中微生物的生长，同时保证过滤器有效杀菌和出水余氯控制，必须调整前、后加氯量。经实验，将氯锭一次投加量定为5 kg，前后比例1：1-1：2，每两天投加一次，出水余氯控制在0.1 mg/L；

采用这种方式后，过滤器反洗周期延长，滤料无黏结，总出水余氯稳定控制在0.1 mg/L。

b.过滤器反冲洗不均匀，不干净是由于石榴石滤料比重4.6 g/cm3较大，底部收水器布水集中在中部，见图2，边界受力小反洗不到，造成偏流、短流等现象，造成滤料局部跑料，局部板结[6]。对此将滤料材质更换为比重较小的均质石英砂2.6 g/cm3，使受反洗布水方式影响较小；修改收水器分布方式，收水器分布中间和边界见图3，通水面积为原来的1.5倍。

图2 改造前收水器

c.对因中间水池液位降低反洗中断的情况，修改控制程序：反洗时过滤器送水泵改为单台不停泵运行，稳定系统流量在单台泵运行流量波动范围内；

经过这一系列程序和设备的完善，过滤器运行状态良好。

图3 改造后收水器

3.2.4 运行情况小结

1）对混凝剂加药管道与加药程序进行改进提高初沉池的沉淀效率，降低其出水ŋ度，降低曝气生物滤池负荷，同时提高系统的排泥效果；

2）完善曝气生物滤池反冲洗程序，降低出水悬浮物，降低砂滤器的负荷；

3）改善前、后杀菌加药方式，达到杀灭砂滤器进水细菌的目地，改善滤料黏结状况；

4）改变砂滤器滤料材质，修改砂滤器收水器。

这些改善措施实施后，出水BOD5、COD都在原有的基础上进一步下降，SS和TP水质指标连续三个月没有出现超标情况。

4 结语

从宝钢生活污水处理站工艺调试到运行实践，生产运行经验显示：生活污水处理系统是一个整体，系统中的各个工序是相互关联、环环相扣的，前一道工序影响和制约着后续工序，并最终影响结果，因此运行过程控制的优劣决定着结果的好坏。

[1]何强，段秀举，曝气生物滤池处理城市污水试验及效能研究[J]，资源环境与工程，2006年4月，第20卷第2期，P178-181.

[2]张萍，陈晓宇，生物接触氧化池—膜生物反应器组合处理电厂再生废水的研究[J]，华东电力，第34卷第5期2006年5月，P58-61.

[3]胡晓农，肖忠东，潘真，曝气生物滤池在焦化废水处理中的应用[J]，燃料与化工，2006年3月，第37卷第2期，P35-37.

[4]吴梅林，杨开，王弘宇，废水锄磷技术的研究与发展[J]，环境污染治理与设备，2003，4（1），53-57.

[5]王社平，鞠兴华，彭党聪，城市污水处理厂初沉池对污染物去除效果的研究[J]，中国给水排水，2006年3月，第22卷，第5期，P96-98.

[6]李国会,李晓华,王继斌，粒状滤料过滤理论浅析[J]，中国环境管理干部学院学报，2006年3月，第16卷第1期，P54-56.

The Domestic Sewage Treatment and Control Technology of Baosteel

Ling Yanyan
(The Energy and Environment Protection Department of Baosteel Co.,Ltd.,Shanghai 200941,China)

The biological treatment process of domestic sewage treatment station of Baosteel was a fully new process for the steelmaking company.During commissioning and production practice of the process,both the system process and equipment were adjusted and optimized through a series of exploration and tests of operation and control modes.As a re原sult,system operation condition had been significantly improved and the quality of outlet wa原ter was improved to reach reuse standard.

domestic sewage;operation;control;efficiency

X799

B

1006-6764（2014）11-0055-03

2014-08-08

凌艳艳（1975原）女，硕士研究生，工程师，现从事给排水工艺技术工作。