閱讀 5834 次 固定化高效微生物生物濾池處理焦化廢水試驗(yàn)
摘要:根據(jù)酒鋼集團(tuán)焦化廢水的特點(diǎn),選擇固定化高效微生物生物濾池工藝對(duì)焦化廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研究,確定了最佳的運(yùn)行參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)采用最佳條件運(yùn)行時(shí),COD、NH3-N去除率分別達(dá)到了95.77%和86.09%,酚、氰化物也達(dá)到了出水排放標(biāo)準(zhǔn),處理效果穩(wěn)定,該試驗(yàn)為酒鋼集團(tuán)焦化廢水處理提供了重要的技術(shù)參數(shù)...
固定化高效微生物生物濾池處理焦化廢水試驗(yàn)
1、前言
焦化廢水的處理一直是污水處理中的難題,焦化廢水處理的效果在很大程度上決定于焦化廢水處理系統(tǒng)的工藝技術(shù),酒鋼集團(tuán)焦化廠廢水處理采用活性污泥法生物處理工藝,由于傳統(tǒng)處理方法本身的局限性,又加現(xiàn)有處理設(shè)備老化,使焦化廢水的出水水質(zhì)不能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此研究固定化高效微生物生物濾池技術(shù)對(duì)焦化廢水的處理是當(dāng)務(wù)之急,探討其用于焦化廢水處理的可行性,并取得相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù),并為該工藝在工程設(shè)計(jì)及實(shí)踐中的應(yīng)用提供依據(jù)。
2、試驗(yàn)裝置和方法
2.1試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置由5個(gè)反應(yīng)器串連組成,見附圖所示。
反應(yīng)器由PVC管做成,其內(nèi)徑為484mm,高1.5m,有效水深為1.25m。1#反應(yīng)器

為絮凝沉淀池, 2#和3#反應(yīng)器為厭氧AF池,4#和5#反應(yīng)器為好氧BAF池。各AF池和BAF池均填裝有高度為0.8m的FPUFS生物載體。AF池和BAF池的容積比為1:1。
2.2污水水質(zhì)
采用酒鋼焦化廠現(xiàn)有氣浮池的出水作為試驗(yàn)的進(jìn)水。
2.3試驗(yàn)方法
采用現(xiàn)有氣浮池的出水作為試驗(yàn)用的進(jìn)水,并分兩種情況進(jìn)行試驗(yàn),先是將AF池厭氧出水加入1倍稀釋水進(jìn)行試驗(yàn)。以后AF池厭氧出水不加稀釋水進(jìn)行試驗(yàn),以考查加稀釋水對(duì)處理效果的影響。
現(xiàn)有氣浮池的出水經(jīng)水泵提升至高位水箱,使進(jìn)水的水位和流量保持穩(wěn)定。經(jīng)投加絮凝劑聚合鋁后,進(jìn)入絮凝沉淀池,再進(jìn)入2個(gè)AF池和BAF池。絮凝劑的投加量為50mg/L。考慮到焦化廢水中缺乏微生物生長(zhǎng)所需的磷元素,在2#池中補(bǔ)加磷,磷的投加量為4mg/L。在4#和5#BAF池的底部設(shè)曝氣裝置,提供BAF池所需的氧,氣水比為30:1。對(duì)廢水流量進(jìn)行測(cè)定,并將測(cè)定結(jié)果換算為反應(yīng)器的水力停留時(shí)間。
測(cè)定的水質(zhì)指標(biāo)主要是進(jìn)水、厭氧AF池和好氧BAF池出水的COD和氨氮,每天測(cè)定一次,每次取三組。此外對(duì)進(jìn)、出水的酚和氰化物濃度進(jìn)行抽測(cè)。
試驗(yàn)裝置啟動(dòng)時(shí),先對(duì)AF池和BAF池進(jìn)行微生物培養(yǎng)和馴化,在各AF池和BAF池中投加高效微生物和硝化助劑,使載體表面上生長(zhǎng)出微生物,形成高濃度的生物膜。開始時(shí)不連續(xù)進(jìn)水,采用“悶曝”的方法馴化微生物,等測(cè)得有一定處理效果后開始連續(xù)進(jìn)水,并逐漸增大進(jìn)水量。隨著處理效果逐漸達(dá)到穩(wěn)定,生物膜的培養(yǎng)期結(jié)束,可以開始正式試驗(yàn),在微生物培養(yǎng)期,投加高效微生物量為0.6kg,硝化助劑的投加量為0.3kg。
3、試驗(yàn)結(jié)果分析及討論
3.1固定化高效微生物濾池的結(jié)構(gòu)和原理
3.1.1 基本結(jié)構(gòu)
固定化高效微生物生物濾池由厭氧池(AF)和好氧池(BAF)串連組成。AF池中產(chǎn)生厭氧酸化水解反應(yīng)不需氧氣;BAF池產(chǎn)生生物好氧反應(yīng),要消耗氧,在BAF池底部設(shè)壓縮空氣復(fù)合曝氣裝置,提供生物好氧反應(yīng)所需的氧。濾池底部設(shè)有進(jìn)水管,池中設(shè)有載體層,載體上固定有特種高效微生物,載體底部和頂部均裝有濾網(wǎng)以防止濾料下沉或流出。
3.1.2 工作原理
原水需經(jīng)預(yù)處理去除污水中的SS和焦油。經(jīng)預(yù)處理的污水先進(jìn)入?yún)捬鯙V池,在微生物的作用下產(chǎn)生厭氧生物反應(yīng),可將部分有機(jī)物降解,去除部分COD、BOD、SS和氨氮,污水中一些難生物降解的大分子有機(jī)物被降解為易生物降解的小分子有機(jī)物,提高污水可生物降解性。經(jīng)過(guò)厭氧池處理的污水進(jìn)入了好氧池,在好氧池的底部設(shè)有曝氣系統(tǒng),通入壓縮空氣,產(chǎn)生微氣泡。水氣上升過(guò)程中,該池載體上的微生物利用氣泡中轉(zhuǎn)移到水中的溶解氧產(chǎn)生生物好氧反應(yīng),進(jìn)一步降解有機(jī)物,生成CO2和H2O,去除COD、BOD,濾床繼續(xù)去除SS,污水中的氨氮發(fā)生硝化反應(yīng)使氨氮生成硝氮被去除,載體的內(nèi)部形成缺氧區(qū)產(chǎn)生反硝化反應(yīng),在有機(jī)物的參與下,使硝氮被還原為氮?dú)猓瑥乃幸莩觯_(dá)到脫氮的效果。
3.1.3、工藝特點(diǎn)
⑴采用新型生物載體。
本工藝采用FPUFS載體,這種載體采用化學(xué)穩(wěn)定的高分子材料經(jīng)特殊表面化學(xué)處理制成,具有大孔結(jié)構(gòu),孔徑為0.3~0.7mm,比表面積達(dá)到80~120m2/g,濕密度為1.0g/cm3,可懸浮于水中,持水量為2300~2600%,表面具有特殊的化學(xué)性質(zhì)能牢固的固定微生物,載體內(nèi)部有足夠大的空間提供微生物生長(zhǎng)和繁殖,防止生物膜的堵塞,載體中的微生物量可達(dá)到20g/L。
⑵采用特種高效微生物
采用特種高效微生物,固定在FPUFC載體上。高效微生物與一般的微生物相比,降解污染物質(zhì)的速度快,可以降解一般微生物難降解的有機(jī)物,并適用于含高濃度氨氮的污水處理,微生物不會(huì)受到高濃度氨氮的抑制而喪失活性。實(shí)驗(yàn)針對(duì)焦化污水的特點(diǎn),選用了與其相匹配的高效微生物及硝化去除氨氮的助劑。
(3)污泥量少
采用微生物固定化技術(shù)和高效微生物濾池,生物處理部分基本上不產(chǎn)生剩余污泥或產(chǎn)生的污泥量極少,故無(wú)需反沖洗,從而使操作簡(jiǎn)便。
(4)流程簡(jiǎn)單、占地少、管理簡(jiǎn)單、投資低。
由于本項(xiàng)技術(shù)處理污水是將去除COD、BOD和硝化、反硝化集于一個(gè)工藝設(shè)備中,且處理效率高,設(shè)備的容積小,由于不設(shè)二沉池,也不需要污泥回流及污水回流。該流程簡(jiǎn)單,占地面積少,投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用均可明顯低于其它各種現(xiàn)有的工藝。
3.1.4試驗(yàn)結(jié)果及分析
厭氧出水加1倍稀釋水
1、COD的去除效果

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,當(dāng)原水的COD為963~3440mg/L(平均為2285mg/L)時(shí),出水COD為36~129mg/L(平均為97mg/L)平均去除率為95.77%。其中AF池的COD去除率平均為63.2%,BAF池COD去除率平均為87.8%。整個(gè)厭氧-好氧系統(tǒng)對(duì)COD的去除率較高,且穩(wěn)定性較好,原水的COD變化范圍較大,出水的COD一直<150mg/L。
2、對(duì)氨氮的去除效果

由以上試驗(yàn)結(jié)果得出,若厭氧出水不經(jīng)稀釋,進(jìn)水COD為857~3343mg/L(平均為2014mg/L),出水COD為71~142mg/L(平均為108mg/L),平均去除率為94.64%。在相近的水力停留時(shí)間下,去除COD的效果要比厭氧出水加稀釋水的差。
3、對(duì)氨氮的去除效果

由以上試驗(yàn)結(jié)果可以看出,當(dāng)厭氧出水不經(jīng)稀釋,進(jìn)水氨氮濃度為147.04~343.1mg/L(平均為260.44mg/L),出水氨氮濃度為35.40~108.92mg/L(平均為78.66mg/L),平均去除率為69.8%。在相近的水力停留時(shí)間下,去除氨氮的效果明顯低于加稀釋水的效果,故在厭氧出水中加入稀釋水,不僅可以提高COD的去除效果,對(duì)去除氨氮同樣也有好處。焦化污水的成份復(fù)雜,其中有不少污染物成份對(duì)微生物具有不同程度的毒性,會(huì)抑制微生物的活性,特別是對(duì)好氧處理,這種抑制性顯得更為明顯,在厭氧出水中加入稀釋水,可減輕這種毒性。
3、去除揮發(fā)酚、氰化物的效果
試驗(yàn)數(shù)據(jù)還表明該技術(shù)對(duì)揮發(fā)酚和氰化物也有很好的去除效果,平均去除率分別為99.7%和98.9%,去除酚和氰化物主要是BAF池,出水酚濃度遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L的要求,出水氰化物略高于0.5mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn),分析其原因是由于停留時(shí)間不足,若在今后的設(shè)計(jì)中適當(dāng)延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,并在厭氧出水中加入稀釋水,氰化物的達(dá)標(biāo)也是有保證的。
五、結(jié)論
1、采用該技術(shù)處理酒鋼焦化廠廢水在技術(shù)上是可行的,可使出水COD≤150mg/L,氨氮≤25mg/L,酚≤0.5mg/L,氰化物≤0.5mg/L,符合出水排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、固定化高效微生物濾池應(yīng)由厭氧濾池(AF)和好氧濾池(BAF)兩部分串連而成,其容積比為1:1。設(shè)置厭氧濾池可提高焦化廢水的可生化性,提高處理效果,并節(jié)省空氣用量,減少運(yùn)行費(fèi)用。
3、采用該技術(shù)處理焦化廢水,應(yīng)有良好的預(yù)處理設(shè)備,以降低進(jìn)水中的懸浮物和焦化油濃度。
4、若厭氧池AF的出水加以適當(dāng)?shù)南♂專蓽p少?gòu)U水的毒性,提高處理效果,稀釋比采用1:1。
5、焦化廢水的PH值多變,為保證硝化去除氨氮的效果,BAF池出水中的PH值不能小于7.5,否則應(yīng)在進(jìn)水中補(bǔ)加堿。
6、根據(jù)試驗(yàn)期間酒鋼焦化廠廢水的水質(zhì),為使出水水質(zhì)符合排放標(biāo)準(zhǔn),生物濾池所需的總水力停留時(shí)間應(yīng)大于40h,好氧池的氣水比不低于30:1。
(本文來(lái)源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò):文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
·固定化高效微生物生物濾池處理焦化廢水試驗(yàn)
2009-11-5