某化纤厂废水处理装置运行故障分析及解决
1．工艺概况及基本参数
废水主要污染物：COD 1000~1500mg/L；氨氮10~20 mg/L；磷<1 mg/L。
废水量：约60吨/小时（平均）
工艺流程：
集水池（兼作调节池）--进水泵---氧化沟—沉淀池---出水
剩余污泥经浓缩、脱水后外运。
集水池：废水停留时间约10小时，分三格，兼作水质水量调节池用。
氧化沟：卡鲁塞尔基本型；污泥浓度平均约5g/L，水力停留时间约10多小时。
2． 工艺故障描述和分析
（1）故障描述
装置运行后，出水水质一直不能达标，COD 120~150mg/L，氨氮50~100 mg/L。
（2）原因分析
该处理装置运行故障是设计和运行管理二方面原因造成的。设计方面的一个原则性错误是设计时没有充分了解该厂的废水特性，只是在设计前对废水进行了几次抽样分析，分析的项目也太少，没有测定凯氮，以至在工艺设计上就没有考虑脱氮。实际上该厂废水中有很多含氮化合物，即废水的氨氮不高，而凯氮较高，在生化反应过程中大量的含氮化合物发生氨化反应，而系统不具备硝化功能，才引起出水氨氮增高。
其它问题是氧化沟表面曝气机的规格与构筑物不匹配，即曝气机叶轮直径与沟槽宽度比太大。曝气机可调速，当高速运行时沟槽内的混合液会大量飞溅至沟槽外，严重影响环境，所以只能低速运行，在进水浓度高时会造成供氧不足，影响处理效果，而且易造成曝气机下游的池内污泥下沉。
运行管理上的问题主要有三方面：一是剩余污泥排放没控制好，每天集中排一次，使生化池污泥负荷失控；二是根据污泥回流比来控制回流污泥量，进水量大时就增加回流污泥量；三是投加磷源不规范，每天一次性投加磷酸盐，没有投加装置，磷酸盐不溶解，直接投入。
以上原因中，设计上问题是主要的，没有考虑脱氮是导致废水不能达标的主要的原因，其它的设计和运行管理上的问题也在一定程度上影响了处理效果。可以推论一下，如果运行管理得当，虽然氨氮不能达标，COD去除率还是可以提高的。
3．故障的应对措施和实施方案
（1）增加处理系统的氨氮去除功能的措施
因本处理系统不仅没有硝化功能，有机物的碳化和含氮化合物的氨化时间也不够。要使氨氮达标，就需要增加处理设施，要花费很大的投资，更主要的是系统内没有空余的区域，所以只能分步进行改造。先根据实际情况制定保守的改造方案，待以后条件成熟后再进行扩建。
初步的改造方案很简单，不增加构筑物，将三格集水池（池容较大，兼作调节池）中的后二格作生化反应池。由于水力停留时间较短，采用生物膜法，在这二格池内安装软性填料，配置一台鼓风机（厂方坚持只配置一台风机）。为了提高氧的利用率和便于安装，采用曝气软管曝气，同时就近将二沉池的部分回流污泥引入接触氧化池，采用活性污泥--生物组合工艺运行。
废水经改造后的接触氧化池处理后，大大降低了后面氧化沟的污泥负荷，为氧化沟氨氮的硝化创造了一定条件。
改造前氧化沟在曝气机慢速运行时供氧量不够，经改造后负荷降低了，改善了曝气机慢速运行时的供氧现象。因只有一台风机，风量有余，所以在氧化沟下游段的底部设置曝气软管，将鼓风机的多余空气引入，来进一步提高系统的供氧能力，也可防止在曝气机慢速运行时污泥沉积。
（2）运行控制方面
运行上的问题容易解决，只要规范操作就可，磷酸盐要求配置成溶液，尽可能连续投加，由于前面设置了接触氧化池，将磷酸盐的投加点改在接触氧化池。
污泥回流泵共配置三台，二用一备，原来进水量大时开二台，进水量小时开一台，要求在没特殊情况下开一台回流污泥泵，在此情况下回流污泥集泥井液位通过沉淀池出泥堰门来调节，以稳定回流污泥量，而不考虑回流比。在这样的情况下回流污泥量虽然减少，但回流污泥的浓度提高了，也可使污水在生化池的水力停留时间相应增加。
二沉池（平流式，人工排泥）增加排泥的频次，即采用少量多次排放。这样可使污泥负荷相对稳定，也可在一定程度上平衡沉淀池的泥层高度，也有利于回流污泥浓度的稳定。
系统经初步改造后，接触氧化池COD去除率可达50%以上，相当于提高系统的处理能力近一倍，使氧化沟污泥负荷大大下降，并具备了一定的硝化功能。在进水水质正常情况下，出水COD可达标，出水氨氮值降至原来的一半以下。可以认为系统经初步改造和管理强化后，出水基本达到了排放要求（那时对该厂出水考核指标主要是COD，氨氮考核不严格）。
以上是上世纪九十年代初的事了。从现在的思路看以前的问题，也发现有考虑不周的问题。当初我在考虑初步改造方案时，已估计到COD可达标，氨氮达标的可能性不大，这也被后来的运行所证实。但没有从多因素去分析，当时只了解废水的pH、COD和氨氮，没要求测定凯氮，也没有测定生化池出水的碱度。所以不能排除因缺碱度而制约了氧化沟的硝化效果，如果这样的话，在硝化池控制好碱度也许可使出水氨氮进一步降低甚至可能达标。虽然这只是一种可能，也是应该考虑到的。
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