生物分散式污水处理设备系统节能降耗改造工艺

　　1、鄂尔多斯用水现状

　　鄂尔多斯是盆地还是一个生态环境脆弱、水资源短缺的区域，而能源开发利用，特别是煤炭开发利用带来地表沉陷、水径流破坏、环境污染等问题。“十三五”规划在充分研究水资源供应能力和环境承载能力的基础上，明确盆地内各种能源资源的开发规模和强度，同时统筹水资源利用。所以保护水资源，减少水污染，节约用水是企业用水的基本要求，如何充分利用现代科学技术手段对工业污水进行处理，从根本上减少水污染，制止水污染，推动实现生态文明，成为我们的当务之急。

　　2、工业园区用水现状

　　工业园区供水水源为自来水公司供应地下水，每年用水量约为4万t，而其中水消耗最大的项目为绿化用水，每年消耗约为2.6万t，占总用水的84%。

　　2.1 水污染物的类型及来源

　　企业产生的污水主要有生活污水、清洗机废水、乳化液废水和喷漆废水四部分组成。企业污水处理厂的原水主要是生活污水，其中掺杂的工业污水只占相当小的一部分。

　　2.1.1 进水水质

　　1)生活污水水质：ρ(CODcr)=450～500mg/L，ρ(BOD5)=200～230mg/L，ρ(SS)≈250mg/L，动植物油质量浓度约40mg/L，氨、氮质量浓度为30mg/L，pH为6～9。

　　2)清洗机废水水质：ρ(CODcr)=300～800mg/L，ρ(SS)=1000～1500mg/L，pH<6。

　　3)乳化液废水水质：ρ(COD)=20000～50000mg/L，ρ(BOD5)=1000～1500mg/L，石油类质量浓度为300mg/L，pH<6

　　4)喷漆废水水质：ρ(COD)=80～8000mg/L，ρ(Oil)=300～1500mg/L，ρ(Zn2+=2.5～13mg/L，ρ(Mn)=4～63.5mg/L，pH=5～13。

　　2.1.2 进水水量

　　1)生活污水：生活污水最高日排水量50t/d，最大时排水量为7t/h。

　　2)清洗废水：清洗使用后的废水每周或半月排放一次，一次最大排放量为40m3/次，由压力管道输送至中水处理站。

　　3)乳化液废水：废水一个月排放一次，各机床分别间隔排放，一次最大排放量为40m3/次。

　　4)喷漆废水：喷漆废水一次最大排放量为60m3/次。

　　2.2 污水处理问题

　　为了解决污水处理问题，企业建有污水处理系统-中水站，日污水处理能力为300m3，处理后污水用于绿化及道路喷洒。

　　2.2.1 污水处理方式

　　工业废水水量较少，故采用物化处理进行预处理，预处理水达《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一类污染物最高排放浓度和《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343—2010)C等级标准限制要求。生活污水首先进入格栅井，在此去除废水中较大的悬浮物，然后进入综合废水调节池储存等待处理，最后至水解酸化池，以提高废水的可生化性，水解酸化池出水进入微生物反应池。经生化处理后的废水至二沉池，以去除生化降解后的无机物、剩余污泥以及部分生物污泥、菌尸体等，上清液至生物曝气滤池，进行进一步好氧深度处理，生物曝气滤池出水流入清水池。之后清水再经核桃壳活性碳过滤，排入回用水池，以达标回用。

　　2.2.2 排放水质

　　处理后水质达国家二级排放标准(GB8978—2002)。

　　3、运行中发现的问题及解决方案

　　园区中水站目前处理的污水主要为生活污水，几乎没有工业废水，每天污水量约为30~50t。

　　3.1 中水站实际运行中存在的问题

　　1)中水回用。需人为下井频繁操作闸阀，而该阀门为塑料闸阀，不适合频繁启闭。

　　2)设备耗能较高。现阶段系统运行的主要消耗能源为电能，站内耗能设备如表1所示：

　　由上表1得出，站内耗能最大的设备为曝气风机，改造前1号曝气风机、2号曝气风机由一组旋钮控制，为了保证微生物的生长，风机必须24h不停运转，造成了耗能较大的问题。

　　3.2 改造方案

　　根据中水站节能、降耗中存在的问题，技术部与设备厂家联系，提出了中水回用与降耗的具体需求。技术部人员、设备供应商共同对现场进行了考察，并就问题进行了讨论，关键在于保证微生物正常生长，确定了以下方案：第一，调整回用水池液位计的高度，以便于达到最大的回用水量。第二，回用水泵自动运行状态下，控制系统加装了启动按钮，满足了随时启动便于绿化的工作需求。第三，调整了回用管路上塑料闸阀的开启量，平衡了外排和回用的压力，使闸阀处于固定位置，中水无论是外排还是回用都不需调整，减轻了工作人员的劳动强度，并保证了塑料闸阀的使用寿命。第四，1号、2号风机增加了一组控制开关，可对1号、2号风机分开控制。为了适应无人值守的工作模式，在每台风机上加装了时间继电器，可随意设定风机的开启时长，减少了人员使用，提高了自动化程度，并使灵活调整污水处理工艺具备了条件。

　　3.3 节能降耗具体实施

　　技术部配合设备供应商完成了设备的改造工作，并对设备进行了调试、试验，结果证明完全解决了改造前存在的问题。改造后对污水处理工艺进行了调整，以便完成节能降耗的工作。由于现阶段污水主要为生活污水，且水量较少，在保证水质达标的前提下，可减少曝气风机的运行时长。

　　1)由于夏季水量较多约为80-100t/d，而在实际操作中未针对水量的变化进行调节曝气量，造成处理水质较差。在10月~12月期间经过三个月试验、摸索，进水量基本保持不变的情况下(提升泵开启6h，提升90t水)，首先降低风机开启时长，1号风机由原来24h降至12h，2号风机降至4h，水质有所改善。在加上时间继电器后，同时降低了处理水量(提升泵开启4h，提升60t水)和风机开启时长，1号曝气风机运行早7:30至晚6:00，运行方式开启2h，关闭1h；2号风机运行早7:30至午12:00，运行方式开启1h，关闭2h。处理水质最佳，时间在降低的话，水质变差。

　　2)调整后水质变化。调整后观察微生物活性较稳定，水质较原来有所改善，浊度、悬浮物、气味、透明度均有所提高。10月份，对中水回用进行了实验，闸阀调整至固定状态，可满足中水回用的压力，并保证最大水量的回用。中水站改造前月耗电量约为12043.5kWh，改造后月消耗电量约为4123.5kWh，每月节约电量约为7920kWh(降为原耗能的65%)。

　　4、结语

　　污水处理系统是否运行正常，处理后水质是否达标，最主要是保证微生物系统的均衡，在满足微生物正常生长的情况下，通过改造为微生物提供氧气的风机曝气时长，既满足了微生物系统平衡对氧气的需求，又达到了节能的效果，耗电量得到了大幅度下降，节约电量约为原耗能的35%，达到了节能降耗的需求。