高盐高氮磷有机废水与城镇污水协同处理优化调控技术研究

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榨菜生产是三峡库区的特色及支柱产业,但是库区的榨菜企业废水处理率不到1%,且不能达标,高效低耗的榨菜废水处理技术的缺乏是其限制性因素。前期研究结果和理论分析表明:“厌氧处理和与城镇污水协同处理”是榨菜废水处理一条可行的技术路线,但是,其中的榨菜废水厌氧处理后与城镇污水协同处理工艺段存在两个问题:一是确定城镇污水处理系统达标排放能够接纳榨菜综合废水的极限掺入比;二是榨菜废水原水经过厌氧处理达到《污水综合排放标准》三级标准后,低碳高氮的榨菜废水通过市政管网排入污水厂与城镇污水协同处理,因碳源不足而导致脱氮效果差。为此,开展了高盐高氮磷有机废水与城镇污水协同处理中试研究并进行示范工程调控,主要研究内容与结论包括:①采用接种城镇污水厂剩余污泥并逐步提高榨菜废水掺入比的方法启动协同处理中试反应器,CASS反应器按周期时间为8h,排水比为20%,回流比为50%的工况运行,并按1%、2%、3%、4%和5%五个掺入比梯度逐步提高榨菜废水的掺入量,主反应区内DO控制在2~4mg/L,污泥浓度控制3000mg/L左右,反应器启动25天后运行稳定,且出水达GB18918-2002一级B排放标准。②反应器启动初期,榨菜废水的掺入使系统内的盐度突然升高,盐度的骤变对微生物的活性产生抑制作用并使部分微生物细胞发生溶胞现象。因此,启动初期出现短暂的去除率下降现象,持续时间约5天,5天后各污染物去除率持续增大。另外随着微生物对水质条件的适应,出水COD、氨氮、总氮、总磷和SS逐渐降低,去除率逐渐提高。COD、氨氮、总氮、总磷和SS从不能达到一级B标,降低到能稳定达到GB18918-2002一级B排放标准。③在不外加碳源且榨菜废水低掺入比情况下,通过单因素试验得出CASS工艺协同处理榨菜废水与城镇污水的最佳运行工况为:运行周期8h,排水比30%,回流比100%。在此工况下协同处理具有较高的污染物去除率。不外加碳源时,协同处理榨菜废水的极限掺入比为10%。在榨菜废水极限掺入比内,协同处理出水各指标均能满足GB18918-2002一级B排放标准。④当榨菜废水的掺入比高于10%时,进水C/N比逐渐降低,协同处理效果变差,当以甲醇和榨菜原水为协同处理补充碳源使C/N比控制在5:1左右可以提高协同处理榨菜废水的掺入比。以甲醇为补充碳源时,协同处理榨菜废水的极限掺入比为25%。以榨菜原水为补充碳源时,协同处理榨菜废水的极限掺入比为20%。在极限掺入比范围内,协同处理出水除总磷外其它指标均满足GB18918-2002一级B排放标准。⑤通过对示范工程榨接纳榨菜生产淡季和旺季两种情况下的榨菜废水试验发现,在淡季榨菜废水掺入比为5%~10%,旺季榨菜废水掺入比为10%~15%,示范工程分别以运行周期为12h,排水比为30%,MLSS为2500mg/L~3000mg/L,回流比为100%和150%两种工况运行,示范工程具有较高的处理效率,各出水水质均能达国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。⑥根据示范工程李渡污水处理厂榨菜废水掺入前和掺入后两种情况的对比研究发现:通过调整进水时间(掺入前进水时间为2.5h,掺入后进水时间为5h)和回流比(掺入前进水回流比为100%,掺入后回流比为100%和150%),示范工程能够成功接纳淡季榨菜废水掺入比为5%~10%和旺季榨菜废水掺入比为10%~15%两种掺入比下的榨菜废水,使处理出水水质稳定,且达国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。通过CASS工艺协同处理高盐高氮磷有机废水与城镇污水的中试试验,得出了城镇污水处理系统在不外加碳源及分别以甲醇和榨菜原水为碳源情况下达标排放允许接纳的榨菜废水掺入比限值,并以此研究结果进行协同处理示范工程运行调控,同时为协同处理碳源的选择和示范工程远期运行提供了技术支撑。
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