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生物脱氮工艺在处理焦化废水中的

浏览288次 时间:2016年1月27日 15:54

摘要: 阐述了A2/O内循环生物脱氮工艺的基本原理、工艺流程、调试培菌和运行管理,该工艺运行稳定、可靠性强、处理效率高,对处理复杂焦化废水具有很高的效率。

关键词:A2/O  生物脱氮  处理工艺  效率

山东兖矿国际焦化有限公司200万吨焦炭及20万吨甲醇项目,配套建设有103m3/h的处理规模的污水处理站,采用先进的A2/O内循环生物脱氮工艺,在去除污水中CODcr、挥发酚、氰化物等污染物的同时,还可将污水中的氨氮去除,经处理后的污水可稳定达到国家一级排放标准。

一、基本原理

A2/O工艺处理废水的原理是生物降解,其过程是活性污泥利用废水中有机物进行合成和分解的代谢活动,废水中的有机物质被分解、去除,废水得到净化处理,同时不断有新的微生物合成。

二、流程简介

污水处理站处理能力103m3/h废水经预处理工段进行除油、均质调节后进入厌氧池。在厌氧池中,通过厌氧活性污泥将废水中难以生物降解的有机物酸化、水解,改善污泥的可生化性。厌氧池出水和二沉池回流水经泵加压送至缺氧池。在缺氧池中微生物通过反硝化反应将污水中的硝酸根、亚硝酸根还原为氮气逸出,达到脱氮的目的。在好氧池中,通过微生物的降解去除废水中的有机物,并通过硝化反应使废水中的铵根离子氧化为硝酸根、亚硝酸根,好氧池出水进入二沉池。污水在二沉池进行泥水分离,其中一部分进入回流污水井,由回流污水泵自流送至缺氧池,其余自流入后混凝进行处理。沉于池底的污泥进入回流污泥井,通过回流污泥泵送回好氧池,剩余污泥进入污泥浓缩沉淀池,进行浓缩处理。污水再经混凝沉淀处理、曝气生物滤池处理后排放。

三、工程废水特点

污水量大,项目投产后水量约在50-100m3/h成分复杂,主要成分有CODcr、氨氮、挥发酚、氰化物、油类等。CODcr1000mg/l-3000mg/l、氨氮100mg/l-500mg/l、挥发酚150mg/l-250mg/l。水质不稳定,温度、pH值、氨氮指标不稳定。

四、调试、培菌重点事项:

1、调试准备

组成调试运行专门小组,制定计划,物质、仪器、人员到位。

完成主要设备和构筑物的检查,确保其参数与设计相符,安装、运行稳定,土建残渣清出池外。

2、充水调试

在正式引入废水前,需进行充水试验模拟废水运行,测试所有设备能否正常运行,检查液面变动及建构筑物池体的渗漏和耐压情况,检查水路是否畅通,保证正常运行后满水量的自流和安全超越功能,防止出现冒水和跑水现象。同时完成单机、单元调试及设备联动调试,发现问题及时消缺。

3、污泥培养

准备足够的焦化废水处理污泥作为接种污泥。

在厌氧、缺氧和好氧池中通入约1/2池深的稀释水(或将充水调试用水排水至1/2池深),通入接种污泥,并投加药剂:厌氧池混合进水时投加P盐、酸或碱调节pH值(6.5-7.2);缺氧池混合进水时投加P盐、酸或碱(调节pH7.0-7.2)以及硝酸盐(人工促进挂膜);好氧池混合进水时投加P盐、酸或碱调节pH值(7.0-7.2),适当投加碳源。

引入废水和稀释水,充满厌氧、缺氧和好氧池(不得进入二沉池),充水后COD介于800-1000mg/l。根据废水水质,计算确定废水与稀释水比例,同时测定混合液上清液COD进行校核。再次调节厌氧池pH值至(6.5-7.2),缺氧池、好氧池pH值至(7.0-7.2)。好氧池开始闷曝,当好氧池COD≤400 mg/l且稳定2小时后,停止曝气排上清液,排水量约为池容的1/5-1/4

补充废水、稀释水至池满,控制好氧池COD介于800-1000mg/l。根据废水水质,计算确定废水与稀释水比例,同时测定混合液上清液COD进行校核。好氧池再次闷曝,当好氧池COD≤400 mg/l且稳定2小时、污泥沉降比(%SV30≥5时,此阶段结束。否则停止曝气排上清液,再次配水,再闷曝,直到同时达到两个指标(COD≤400 mg/l且稳定2小时、污泥沉降比(%SV30≥5 )为止。每次换水时均需投加P盐、调节pH值至(7.0-7.2)。为加快污泥培养,可在每次配水后通入接种污泥。P盐添加量按照生物适宜浓度添加,可参照C/P比例。

引入10%的设计废水总量,并依次进入缺氧池、好氧池、二沉池,加稀释水调节好氧池进水COD介于800-1000mg/l,同时将二沉池污泥回流入好氧池,上清液回流入缺氧池,建立循环。此时,密切注意二沉池出水,如果COD≥500 mg/l或污泥沉降比(%SV30≤5时,可暂停引入废水和稀释水,直到好氧池COD≤400 mg/l、污泥沉降比(%SV30≥5时,再开始连续进水。连续进水时,保持投加足够的P盐、硝酸盐(缺氧池),并调节各池pH值(同上),在以下的步骤中同样如此。同时,为加快污泥培养,可间断通入接种污泥。

  按以上状态运行,确保好氧池进水COD介于800-1000mg/l好氧池COD≤400 mg/l、污泥沉降比(%SV30≥5时,再引入废水。二沉池出水COD≥500 mg/l或污泥沉降比(%SV30≤5时,可暂停引入废水和稀释水。循环操作,并逐渐加大废水引入量,从10%25%40%60%80%直到100%。当废水引入量达到60%时,进入好氧池的COD可放大至1200mg/l

注意:加大废水引入量时,要加大P盐、硝酸盐(缺氧池)的投加量。随着调试的进展,二沉池出水COD将逐步降低,氨氮去除率逐渐增加,此时需要减小硝酸盐投加量。当氨氮去除率≥80%或者出水氨氮≤15 mg/l时,可停止投加硝酸盐。

4、厌氧池挂膜

厌氧池挂膜是调试工作的难点之一,原因在于厌氧菌生长缓慢,且易于流失。对厌氧池的挂膜,该公司采取了如下方案:通过设置回流水泵(或临时污水泵),从回流吸水井取水,回流到厌氧池进水端,同时利用污泥回流水泵将适量污泥打入厌氧池进行强化挂膜。

五、运行管理

调试结束后,工艺技术人员编制操作规程、维修规程、运行规程等,对操作、化验、维修人员进行培训。日常运行管理控制要素如下:

1、营养物:水中碳、氮、磷之比应保持10051

2pH控制pH69,进水超过上述规定时,应加酸或碱调节。

3、溶解氧:DO一般控制在35mg/l,曝气池出口处DO控制在2mg/l较为宜。过低,则导致活性污泥活性较差,处理能力下降。过高,则导致动力费用增加,加快污泥生长、老化。

4、反应温度:反应器适宜温度为2030ºC,温度突变将影响细菌生命。

5、二沉池观察:主要观察二沉池泥面高低、上清液透明程度,有无漂泥,漂泥粒大小等。上清液清澈透明­­---运行正常;上清液混浊­---负荷高,污泥对有机物氧化、分解不彻底;泥面上升­---污泥膨胀,沉降性差;污泥成层上浮­---污泥中毒;大块污泥上浮­---沉淀池局部厌氧,导致污泥腐败;细小污泥漂浮­--水温过高、CN不适、营养不足等原因导致污泥解絮。

6、好氧池观察:池内应为均匀细气泡翻腾,污泥负荷适当。正常时,泡沫量少,呈乳白色。池中有成团气泡上升,表明有曝气管或气孔堵塞;液面翻腾不均匀,说明有死角;污泥负荷高,水质差,泡沫多;泡沫呈白色,且数量多,水中有洗涤剂或工业碱多;泡沫呈茶色、灰色说明泥龄长,应增加排泥;泡沫呈其它颜色,水中有发色物污染;

7、污泥观察:除要求污泥有很强的活性和强氧化分解能力外,还需要良好的沉降凝聚性能,使水经二沉池后彻底进行泥水分离。

1)污泥沉降性SV30常在1530%之间。污泥沉降性能与絮粒直径大小有关,直径大沉降性好,反之亦然。污泥沉降性还与污泥中丝状菌数量有关,数量多沉降性差,数量少沉降性好。

2)维持系统中污泥的合适数量,控制污泥回流比31

六、总结分析

A2/O内循环生物脱氮处理工艺运行稳定、可靠性强、处理效率高,对处理复杂焦化废水具有很高的效率,在国内多个大型焦化污水的处理上均有采用,如上海宝钢化工公司、安钢公司焦化厂、昆钢焦化厂等。

但该工艺也存在一定缺陷:一是运行成本高,吨水处理成本最高到达10元左右;主要原因是电费高、系统未满负荷运行。二是由于废水中含氨,易挥发,设备易腐蚀。重力除油、浮选除油系统运行效果差,易发生故障;三是厌氧池运行效果差,酸解能力弱,未达到预期效果。

 

参考文献:

1、胡文荣,《煤矿矿井水及废水处理利用技术》,煤炭工业出版社,1997

2、秦麟源,《废水生物处理》,同济大学出版社,1989

 

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