水解酸化强化CAST工艺处理混合化工废水的调控因素研究

512014年第5期第5期（总第175期）2014年10月CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo.5(SerialNo.175)Oct.201450水解酸化强化CAST工艺处理混合化工废水的调控因素研究王申，陈恒宝，张有仓，许立群（镇江市水业总公司，江苏镇江212001）镇江新区化工园区位于镇江市东郊，以造纸、工程塑料、化工、印染等为主导产业。大港污水处理厂于2003年8月运行，主要用来处理新区的工业污水和生活污水，由于兴建此污水厂时，新区企业还未形成规模，前期调查工作不足，所以设计是按照城市污水厂设计，设计中工业污水比例为50%，而实际工业污水比例大约占70%以上,实际进入的排污企业生产类型也比初期规划的要多，这种混合废水水质成分比较复杂，可生化性差，还存在难降解有机污染物和生物毒性物质及抑制剂，处理起来比较困难，出水水质一些主要指标一直不稳定。公司对原有处理设施进行改造，新增一座水解酸化池，将之前的CAST工艺改造成水解酸化＋CAST工艺。本项目研究重点是通过试验，摸索出水解酸化强化CAST工艺处理混合化工废水的调控因素，使新区的混合化工废水经处理后水质能够稳定达标排放。1试验装置和方法1.1试验装置本试验的主体装置共有2套：其一作为序批式水解酸化试验，主要为磁力搅拌器3套，3000mL烧杯3只；其二作为水解酸化连续流试验，主体由供水收稿日期：2014-03-04第一作者简介：王申（1982—），男，工程师，硕士，主要从事污水厂运行管理和科技研究方面的工作。摘要：通过试验研究，初步确定水解酸化池的水力停留时间THR、混合液悬浮固体浓度CMLSS、进水COD负荷等参数。通过对THR、CMLSS和进水COD负荷这3个影响因素的观察，利用正交试验确定最优工况。结果表明，当水解酸化THR为6h，CMLSS为5000mg/L，进水COD负荷为1.2kg/(m3·d)时，处理效果最好。在最优工况下，水解酸化强化CAST工艺对进水中COD、BOD、NH3-N和TP等参数的去除率分别为75.4%、91.3%、89.1%和90.1%。关键词：水解酸化；CAST；混合化工废水；调控因素中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1004-4655(2014)05-0050-04DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.05.018水箱、水解酸化反应器、出水贮水槽以及1台型号为RS-1201的进水泵组成，水解酸化反应器由有机玻璃制作，装置尺寸为220mm×220mm×440mm，分别在100mm、200mm、300mm、400mm高度留有出水孔，调节不同的水力停留时间，进水泵功率12W，最大流量600L/h，最大高程1.6m。1.2试验方法试验分3个阶段进行：第1阶段，采用序批式试验，对影响水解酸化池的THR、CMLSS、进水COD负荷等参数进行试验，摸索出这些参数的最优运行条件；第2阶段，采用连续流试验，利用正交试验方法，摸索THR、CMLSS、进水COD负荷3个因素的最优组合；第3阶段，根据正交试验的结果，在水解酸化池最优参数组合条件下，结合大港污水厂CAST池的运行参数控制情况，进一步试验，将水解酸化+CAST工艺对主要污染物指标的转化效果进行分析。1.3试验水质和材料试验用水为大港污水处理厂实际进水，进水COD、BOD、NH3-N和TP平均值分别为342、98、27.2和5.0mg/L，试验所用厌氧污泥取自大港污水处理厂正在运行中的水解酸化池，好氧污泥取自CAST池剩余活性污泥。1.4分析方法常规项目COD、BOD、NH3-N、TP和色度等王申，陈恒宝，张有仓，等：水解酸化强化CAST工艺处理混合化工废水的调控因素研究水质指标均采用国家标准方法测定，挥发性脂肪酸(VFA)采用滴定法分析，分析方法是将废水用磷酸酸化后，从中蒸发出挥发性脂肪酸，再以酚酞为指示剂用NaOH溶液滴定馏出液。2结果及分析2.1水解酸化池最优运行参数确定启动水解酸化序批式试验装置，具体操作方法为取大港污水处理厂运行中的水解酸化池污泥，略作沉降，取较浓的污泥1000mL加入烧杯中，加入一定量水，控制CMLSS在4000～5000mg/L，开启磁力搅拌器，保证其悬浮状态，每日取进厂水500mL进行更换，开始两天每天更换进水1次，随后每天更换进水2次，维持3d。废水中的有机物被水解酸化后的产物，一般为VFA，测定反应器进、出水挥发性VFA含量的变化，直接反映水解酸化反应器内的运行状况，进、出水中VFA含量的差异越大，说明反应器内水解酸化程度越好，水解酸化效果越明显。2.1.1水解酸化池HRT的确定控制水解酸化池CMLSS在4500mg/L左右，用大港污水处理厂的24h混合进水作为序批式反应器的进水，分别取水解酸化0、2、4、6、8