1.多段AO+MBR工藝分析
 

　　在污水處理的主生化池中，通過多段AO+MBR 工藝的應(yīng)用，實現(xiàn)高效的污水處理。多段AO+MBR 工藝主要是指短程硝化反硝化工藝和膜分離技術(shù)組合應(yīng)用，形成的新型污水處理與回用工藝。多段AO+MBR 工藝兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)勢，既可以截留煤化工廢水中的硝化細(xì)菌，從而提升污泥濃度，還可以為反硝化菌以及好氧菌提供良好的生存環(huán)境，在含氮廢水處理中的應(yīng)用十分廣泛。與此同時，MBR 反應(yīng)器中含有較高濃度的污泥，生物種群十分豐富，在膜分離的過程中，不會受到解體或者活性污泥惡化的不利影響。因此，多段AO+MBR 工藝不僅具備操作流程簡單、穩(wěn)定性強的優(yōu)勢，還具備占地面積小、污染物去除率高等優(yōu)點。
 

　　2 多段AO+MBR工藝在煤化工廢水處理中的應(yīng)用
 

　　2.1 生化處理段的設(shè)計
 

　　對于多段AO+MBR 工藝而言，生化處理段主要負(fù)責(zé)處理預(yù)處理之后的含硫廢水、合成廢水以及沒有經(jīng)過硬預(yù)處理的汽化爐廢水。將上述三種廢水混合之后，運輸?shù)缴芜M(jìn)行相應(yīng)的處理。生化處理段的設(shè)計水量740m3/h，COD 的進(jìn)水量為1295mg/L、出水量為30mg/L，去除率高達(dá)98%;BOD5的進(jìn)水量為825mg/L、出水量為20mg/L，去除率高達(dá)98%;氨氮的進(jìn)水量為575mg/L、出水量為5mg/L，去除率高達(dá)99%; 總氮的進(jìn)水量為625mg/L、出水量為30mg/L，去除率高達(dá)95%;SS 的進(jìn)水量為100mg/L、出水量為10mg/L，去除率高達(dá)90%。
 

　　2.2 工藝路線的設(shè)計
 

　　通過上述分析可知，經(jīng)過生化處理所得的水將會作為膜處理車間的原水。因此，生化處理階段需要保障COD、氨氮與總氮的去除率，這樣可以使MBR 回流中的污泥與硝化液回流液中具備攪動的溶解氧。在實際的污水處理過程中，如果將生化處理所得的水直接輸送到一段A 池中，將會對廢水處理的反硝化流程造成影響，增加煤化工廢水的處理成本。因此，在煤潔凈綜合利用示范項目中，將傳統(tǒng)的AO 模式轉(zhuǎn)變?yōu)镺A 模式。與此同時，為了確保一A 池以及二A 池具有充分的碳，技術(shù)人員將一段O 池的BOD5 去除率設(shè)計為80%，并將適量的硝化液回流于一段O 池中，保障一段O 池中的硝化菌濃度。
 

　　2.3 生化池的設(shè)計
 

　　(1) OAAO 池的設(shè)計
 

　　在該煤潔凈綜合利用示范項目中，將一OA 池設(shè)計為一座兩格的形式。其中，一O 池的污泥符合量可達(dá)0.08kgBOD5/(kgMLSS·d)，廢水的停留時間可達(dá)67h，一O 池的容積是49580m3，屬于推流式池型，利用旋流曝氣器進(jìn)行曝氣; 一A 池的設(shè)計重點在于反硝化速率，其具體數(shù)值為0.044kgNO3--N//(kgMLSS·d)，廢水的停留時間可達(dá)67h，安裝了一套甲醇加藥裝置，按照240L/h 的頻率添加甲醇，安裝五臺Q=323Nm3/min 的離心風(fēng)機(一臺備用)，二十二臺φ2500mm N=63r/min 的潛水推流器、三臺Q=730m3/h H=60kPa的循環(huán)泵(一臺備用)以及五臺Q=740m3/h H=80kPa 的污泥回流泵(一臺備用)。一A 池的容積是50320m3，屬于氧化溝式池型。
 

　　二OA 池設(shè)計為一座兩格的形式。其中，二O 池的污泥符合量可達(dá)0.08kgBOD5/(kgMLSS·d)，廢水的停留時間為7.6h，二O 池的容積是5445m3，屬于推流式池型，利用旋流曝氣器進(jìn)行曝氣，和一O 池共同使用風(fēng)機; 二A 池的設(shè)計重點在于反硝化速率，其具體數(shù)值為0.029kgNO3--N//(kgMLSS·d)，廢水的停留時間為1.4h，安裝四臺φ2 500mmN=63r/min 的潛水推流器以及八臺Q=1000m3/h H=50kPa的硝化液回流泵(兩臺備用)。二A 池的容積是8463m3，屬于氧化溝式池型。
 

　　(2)MBR 的設(shè)計
 

　　在該煤潔凈綜合利用示范項目中，MBR 中膜處理使用的超濾膜為熱制相外壓式PVDF 材質(zhì)，共有兩組膜池，分組有四座膜池，膜池的大小為3.2m×11.0m×4.3m，每座膜池的處理水量為370m3/h。
 

　　*一組膜池的設(shè)計要點如下: *一組中的每個膜池含有五個模箱，共需要740 支超濾膜，通量是12.2L/(m2·h)。將膜池的曝氣強度設(shè)定為20Nm3/( 膜元件·h)，獲得膜池中設(shè)備的參數(shù)。計算可知，每個膜池中含有兩臺Q=62Nm3/minP=49kPa 的羅茨風(fēng)機; 四臺Q=110m3/min H=150kPa 的產(chǎn)水泵。在實際的膜池運行中，每臺設(shè)備運行十分鐘，需要進(jìn)行30s 的反沖洗，具體的反沖洗強度為30L/(m2·h)。因此，膜池中安裝的反洗水泵參數(shù)為Q=230m3/h H=200kPa，每個膜池中安裝兩臺。根據(jù)膜廠家對膜池的要求，技術(shù)人員還在膜池中安裝了一套化學(xué)清洗裝置，對膜池中的設(shè)備進(jìn)行清洗與維護(hù)。
 

　　第二組膜池的設(shè)計要點如下: 第二組中的每個膜池含有五個模箱，共需要864 支超濾膜，通量是12.5L/(m2·h)。將膜池的曝氣強度設(shè)定為425Nm3/( 膜箱·h)，獲得膜池中設(shè)備的參數(shù)。計算可知，每個膜池中安裝三臺Q=70.83Nm3/minP=49kPa 的羅茨風(fēng)機; 四臺Q=100m3/min H=150kPa 的產(chǎn)水泵。在實際的膜池運行中，每臺設(shè)備運行十一分鐘，需要進(jìn)行一分鐘的反沖洗，具體的反沖洗強度為34L/(m2·h)。因此，膜池中安裝的反洗水泵參數(shù)為Q=250m3/h H=200kPa，每個膜池中安裝兩臺。根據(jù)膜廠家對膜池的要求，技術(shù)人員還在膜池中安裝了一套化學(xué)清洗裝置，對膜池中的設(shè)備進(jìn)行清洗與維護(hù)。