鼓泡塔生物反应器处理化肥工业含氨废水的实验研究_朱智勇

第17卷第2期　　　　　　　　　　　　　　化学反应工程与工艺　　　　　　　　　　　　　　Vol17,No22001年6月　　　　　　　　　ChemicalReactionEngineeringandTechnology　　　　　　　　June,　2001收稿日期:2000-10-20;修订日期:2000-12-16作者简介:朱智勇(1971-),男,硕士研究生;闻建平(1966-),男,博士后,副教授,通讯联系人。基金项目:国家自然科学基金(No.29706006)和中石化科技开发基金(No.X5998021)资助课题文章编号:1001-7631(2001)02-010-0鼓泡塔生物反应器处理化肥工业含氨废水的实验研究朱智勇1,　闻建平1,　毛国柱1,　周维义2,　张广清3(1.天津大学化工学院生化工程系,天津　300072;2.天津大学分析中心,天津　300072;3.天津市大港区锅炉压力容器检验所,天津　300270)摘要:　化肥工业废水成分复杂,COD及NH3-N浓度高,处理上有一定的难度。试验采用活性污泥法,研究了利用优势菌种,结合鼓泡塔生物反应器对化肥工业含氨废水(NH3-N<450mg/L,COD<1000mg/L)进行生物硝化处理,试验结果表明:当温度为30℃,pH值为8,通气量为0.15m3/h,固含率为2.5g/L,水力停留时间为8h时,该废水经过处理,最终出水NH3-N<5mg/L,COD<50mg/L,远低于国家化肥行业废水排放一级标准。关键词:鼓泡塔生物反应器;　含氨废水;　生物硝化;　废水处理中图分类号:TQ033　文献标识码:A1　引　言化肥行业的迅速发展为工业和农业提供了大量的原材料和产品。化肥工业已成为我国化工及石化行业的支柱性产业,在国民经济中占据着举足轻重的地位。但与此同时,化肥工业的生产与加工过程中排放出大量的含氨废水,若不能进行有效地控制和处理,必将对环境造成十分严重的污染和破坏[1]。为此,开展含氨废水的综合治理,已成为当代环境工作者和合成氨、尿素等生产企业急待解决的重要课题之一。针对化肥行业具有氨氮及有机物浓度高的特点,目前,一般采用吹脱法、折点氯化法、吸附法和生化法等方法处理含氨废水。吹脱法需要大量的蒸汽,耗能及运行成本高;折点氯化法虽然能降低NH3-N浓度,但易带来二次污染且COD下降不明显;活性炭吸附法饱和活性炭再生工艺复杂,能耗较大,成本较高。由于这三种方法存在一些致命缺点,很难在我国化肥工业得到推广应用。生化法是基于微生物代谢机理,并考虑到含氨废水的特点而开发出的一种处理含氨废水新工艺,该工艺具有无二次污染、处理能力大、运行与操作费用低等突出优点,将得到我国化肥行业和环保部门广泛的欢迎、认可和使用。本文将在鼓泡塔生物反应器中投加高效优势菌种,开展对化肥废水中有机物和氨氮降解的研究,以获得鼓泡塔生物反应器处理化肥工业含氨废水的最佳工艺条件。2　实验部分2.1　废水组成采用南京金陵化肥厂排放废水,其主要成分是甲醇和碳酸氢铵,水质如下表:表1　废水水质情况Table1　Compositionofthewastewater水质指标COD/mg·L-1NH3-N/mg·L-1pH9924476.8图1　实验工艺流程图Fig1　Theflowsheetofthetestprocess1-预混池;4-鼓泡塔生物反应器;7-沉淀池　2-恒流泵;5-气体流量计;　　3-换热器;6-空气压缩机;　2.2　实验设备和实验方法污泥的驯化培养和废水的降解都是在高为1000mm、直径为100m