徐红秋，张元勇
（兖矿鲁南化工有限公司，山东 滕州277527）
［摘 要］兖矿鲁南化工有限公司污水处理系统（A/O工艺）投运以来一直运行稳定，之后随着鲁南化工多个新项目的投运，污水处理负荷逐年增加，加之煤气化废水悬浮物含量高等原因，造成污泥系统不堪重负，污泥量大幅增加，危及污水处理系统的稳定运行。针对污水处理系统污泥增加的原因展开分析与研究，从控制污水处理系统进水水质、优化设施运行、改善污泥性状、增设叠螺式污泥脱水机（增加排泥处理能力）等方面进行优化与改进，实现了污水处理系统的稳定、优质运行。
［关键词］煤化工装置；污水处理系统；污泥增加；原因分析；应对措施；效果评价
［中图分类号］X703.1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2020）02-0009-04
0 引 言
活性污泥（activesludge）是微生物群体及其所依附的有机物质和无机物质的总称，活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，活性污泥主要用于处理废水。A/O生化处理工艺（简称A/O工艺）是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统，污水进入厌氧池后，依次经历厌氧反硝化、好氧去有机物和硝化的阶段，其流程特点是前置反硝化，硝化后部分出水回流入反硝化池，以提供硝酸盐；A/O工艺特别适合煤气化、有机化工等废水的处理。
1 鲁南化工污水处理系统及污泥系统简况
1.1 污水处理系统工艺流程
兖矿鲁南化工有限公司（简称鲁南化工）是兖矿集团旗下一家高科技煤化工企业，企业以煤为原料，通过水煤浆加压气化工艺产出合成气，进而生产甲醇、醋酸、醋酸乙酯、丁醇、聚甲醛等有机化工产品。
鲁南化工现有污水与回用水处理系统建于2006年9月，2007年4 月调试运行；项目总投资11 700万元，设计污水处理能力为 26 000 m3/d，采用A/O工艺和双膜法废水处理工艺，其工艺流程见图1。
污水处理系统主要对企业排放的生产、生活污水进行集中处理，生产废水主要包括煤气化废水、有机化工废水（包括甲醇、醋酸、丁醇、聚甲醛、醋酐、醋酸乙酯等装置产生的生产废水、冲洗水），设计出水水质达《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）一级标准。
1.2 污水处理系统设计进出水水量及水质（表1）
注：污水处理系统设计建设时造气装置（固定床气化装置）尚未停用，现造气装置已停用。
1.3 污泥处理系统的设计
污水处理系统设计正常进水悬浮物（SS）含量为35～60 mg/L；其中，对造气装置、气化装置废水悬浮物含量的要求为50～100 mg/L。污泥处理系统有关设计参数见表2。
污泥处理系统主要设备：污泥浓缩机2台，规格φ8.0 m×5.0 m，功率2×1.5 kW；厢式压滤机2台，规格为Xm 300/1 500 mm，处理能力5 t/箱，功率2×4.0 kW；气动隔膜泵2台，型号ARO666320-EEB-C(英格索兰)。
2 污水处理系统污泥增加原因及危害
2.1 污泥增加问题的出现
2007年A/O系统投运以来，有机污染物负荷率一直保持在60%～80%，系统运行稳定，出水水质满足并优于《污水综合排放标准》（GB 8978—1996），污泥性状良好，生化系统污泥浓度维持在6 000 mg/L左右。2017年以后，随着鲁南化工多个新项目投运，有机污染物负荷显著增加（达80%～110%），加之其他诸多因素的影响，2017年以后A/O生化系统污泥浓度高达11 000～13 000 mg/L，且通过显微镜检验（简称“镜检”）发现无机污泥占比较高，污泥活性明显降低，污泥脱水系统2台厢式压滤机连续运行，单台每次出泥4～5 t、每天出泥15～20 t仍无法满足污水系统排泥所需，污水处理系统运行风险较大。
2.2 污泥增加的原因分析
对于污泥增加的原因，经认真排查与分析，鲁南化工排查梳理出以下方面的原因。
（1）污水处理系统水力负荷、有机污染负荷增加。2017年以来，醋酸、醋酐装置提产，聚甲醛装置达产，多套装置负荷的提升使得废水量增加，COD、NH3-N等有机污染负荷增加，污泥负荷增高，污泥增殖迅速，泥量增加。
（2）煤气化废水悬浮物含量高。设计气化废水（进水）悬浮物含量≤100 mg/L，实际悬浮物含量平均在150 mg/L，最高达500 mg/L，主要原因是新建复合肥装置占地而停用原厂内预处理澄清池，气化废水输送流程改为直接送污水处理厂，废水中的煤灰未得到有效沉降，导致污水处理系统污泥中无机组分含量增高。
（3）废水排放标准提升。《关于批准发布<山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准>等4项标准修改单的通知》（鲁质监标发［2011］35号）中，排水悬浮物指标由70 mg/L降至30 mg/L，循环水排污原作为清净下水直接排放，因排放标准提升而不能直排，2016—2017年对全厂循环水排污水进行治理，将循环水排污至净化水厂三级沉淀池吸附沉淀后排放，此部分水量增加约400 t/h，相应增加絮凝剂投加5.6 t/d，致三沉池负荷增加，污泥量增加约5 t/d。
2.3 污泥增加的危害
由于上述原因，污泥脱水系统不能满足系统污泥处理所需，生化池污泥浓度最高增至13 000 mg/L且无机污泥占比大，每天有大量污泥不能从系统中脱出，长此以往对生化处理系统危害极大。具体危害如下。
更多内容详见《中氮肥》2020年第2期