短程硝化_厌氧氨氧化处理焦化废水的研究_吕艳丽

收稿日期:2007-04-11吕艳丽(1979～),硕士;114051辽宁省鞍山市。短程硝化-厌氧氨氧化处理焦化废水的研究吕艳丽1单明军1王旭1杜杨1,2(1.辽宁科技大学环境工程系,2.辽宁省鞍山市环境监察局)摘要采用短程硝化-厌氧氨氧化生物脱氮新工艺进行焦化生产废水处理的研究,详细讨论了各个处理环节的运行情况和效果。通过新处理工艺的焦化废水各出水指标均达到国家排放标准一级,总氮去除率达到70%～80%,克服了传统硝化反硝化生物脱氮技术的缺陷,有效地避免了氮素对水体的污染。关键词焦化废水短程硝化-厌氧氨氧化生物脱氮Studyonshortcutnitrification-anaerobicammoniumoxidationforthetreatmentofcokingwastewaterLüYanliShanMingjunWangXu(UniversityofScienceandTechnologyLiaoning)DuYang(AnshanEnvironmentalPoliceBureau)AbstractInthepapershortcutnitrification-anaerobicammoniumoxidationprocesswasusedforthetreatmentofcokingwastewaterandtherunningstateandeffectweredetailedlydiscussed.Theresultsshowedthatdrainagewaterconformedtothenationalstandardwhencokingwastewaterwastreatedbythenewprocess.Thetotalnitrogenremovalefficiencyvariedfrom70%to80%.TheshortcomingsofbiologydenitrogenationtechnologywereovercomedandtheN-pollutionwaseffectivelyavoied.Keywordscokingwastewatershortcutnitrification-anaerobicammoniumoxidationbiologydeni-trogenation焦化行业的污染尤其是焦化废水的处理已经成为影响焦化行业发展的重要环节之一。焦化废水产生于炼焦和化产回收的各个环节,排放量大,水质成分复杂,含有数十种无机和有机化合物,包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、奈、苯胺、α-苯并芘、单环或多环芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等〔1,2〕。许多污染物不但难以生物降解,而且还是直接或间接的致癌物质。上世纪80年代,国内焦化企业建设了一大批废水治理项目,但只是进行生物脱酚,不能有效去除氨氮、COD等。90年代,部分企业采用“传统硝化反硝化”生物脱氮技术处理焦化废水,取得了一定的脱氮效果。但是,传统生物脱氮工艺在处理焦化废水过程中存在不少问题〔3,4〕:(1)总氮去除率低,工艺流程长,基建投资高;(2)由于硝化菌群增殖速度较慢且难以维持较高的生物浓度,特别是在低温的冬季,造成系统的水力停留时间较长,需要较大的曝气池,增加了投资和运行费用;(3)系统为维持较高的生物浓度以及获得良好的脱氮效果,必须同时进行污泥和硝化液回流,增加了动力消耗和运行费用;(4)系统抗冲击能力较弱,高浓度NH3-N和NO-2-N会抑制硝化菌生长;(5)硝化过程为产酸过程,系统在运行过程中需要投加大量碱中和;(6)焦化废水的可生化性差、C/N低,在反硝化过程中需外加有机碳源(如甲醇)作为电子供体进行脱氮。辽宁科技大学环境工程研发中心采用“短程硝化-厌氧氨氧化生物脱氮新工艺”进行了焦化废水处理的研究。55Vol.26No.5Sept.2007冶金能源ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRY1短程硝化-厌氧氨氧化工艺原理短程硝化-厌氧氨氧化工艺打破了传统硝化反硝化生物脱氮技术的限制,采用将废水部分亚硝化后的NO-2-N作为电子受体,利用废水中未硝化的氨氮作为电子供体直接脱氮。短程硝化是在适宜的控制条件下,利用硝化菌和亚硝化菌世代周期不同的微生物固有特性,将一部分废水中的氨氮硝化控制在NO-2-N阶段,即NH+4+3/2O2亚硝化菌NO-2+2H++H2O。再在缺氧条件下,通过厌氧氨氧化菌的作用,以NO-2为电子受体,NH+4为电子供体直接脱氮,即NH+4+NO-2亚硝化菌N2+H2O。2实验研究2.1实验用水及水质实验用水取自鞍山钢铁公司化工总厂的生产废水,具体废水水质指标见表1。2.2实验用污泥实验所用污泥取自鞍钢化工总厂水处理曝气池回流污泥,定量投加微量元素、磷盐、生长素,以供给微生