不同SBR操作条件对焦化废水中有机物的降解及氨氮去除效果的研究_程建光

不同SBR操作条件对焦化废水中有机物的降解及氨氮去除效果的研究程建光1,2,陈平2,魏丽2(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;2.山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛266510)摘要:以泰安焦化厂经蒸氨除油预处理后的废水为研究对象,探讨用SBR法处理焦化废水的可行性及其运行特征。在实验室内考察了不同的进水负荷、加入粉煤灰等条件变化时焦化废水中有机物的降解及氨氮的去除效果。研究结果表明,SBR反应器的出水用粉煤灰吸附后,可进一步提高COD、色度的去除效果。关键词:SBR法;焦化废水;有机物降解;生物脱氮中图分类号:X132文献标识码:A文章编号:1008-4495(2006)04-0027-03收稿日期:2005-11-21焦化废水是公认的难降解的废水,其组成成分复杂多变。废水中所含污染物可分为无机物和有机物两大类。无机物包括S2-,CN-,SCN-,NH3-N等;有机物除酚外,难降解的物质主要有萘、喹啉、吲哚、联苯、蒽等稠环芳烃和杂环有机化合物。1试验材料与方法1.1试验用水及污泥试验用水取自泰安焦化厂。生产废水主要为剩余氨水及蒸氨废水,与其它生产废水、生活污水在调节池内混合稀释后,进入曝气池进行生化处理。曝气池进水指标:COD<1200mgl,挥发酚<100mgl,油<20mgl,CN-<10mgl,NH3-N为200～250mgl,pH为8.1～9.0。本试验取样为废水处理站入口的原水,即剩余氨水和蒸氨废水。测定原水的浓度值见表1(一次测定,pH=9.1)。表1原水浓度mglCODBOD5酚NH3-NS2-CN-油类58291807859182423163264蒸氨正常时,CODNH3-N一般在5左右,而从表1中看,CODNH3-N为3.2,NH3-N含量偏高。主要原因是厂内蒸气供应不足,蒸氨往往不能正常进行。原水BOD5COD为0.31,可生化性较差。S2-,CN-及油类含量高,抑制作用强。因此,对水样作了简单预处理:加热至微沸后再曝气,吹脱去除部分氨氮,加入FeCl3溶液40mgl,气浮絮凝使油类与水分离。然后用自来水适当稀释后作为试验进水。污泥取自济宁煤化公司焦化废水处理站二沉池的回流污泥,污泥活性较好,测其MLVSSMLSS值为0.56。1.2试验装置试验装置由2个SBR反应器、曝气系统、搅拌系统及恒温系统组成。SBR反应器为透明塑料圆柱桶,Υ=25cm,H=40cm,有效容积10L。曝气系统包括LP-40型空压机及烧结砂芯曝气头。搅拌器进行缺氧搅拌,虹吸管排除沉淀后的上清液。当温度低于20℃时,采用水浴方式控制水温大于25℃。1.3试验内容进水负荷对处理效果的影响,粉煤灰的加入对SBR出水水质的改善。1.4分析项目与方法CODCr:重铬酸钾法[1];BOD5:BOD5测定仪;pH:pHs-10A型数字酸度计;NH3-N:蒸馏—纳氏试剂比色法[1];NO3--N:酚二磺酸比色法[1];NO2--N:N—(1—萘基)—乙二胺光度法[1];挥发酚:预蒸馏—721分光光度法[1];SS:重量法[1];VSS:重量法[1];DO:JYD-1A型溶解氧仪;微生物:显微镜观察。2进水负荷对处理效果的影响焦化厂生产过程受多方面因素的影响,废水的水质、水量有波动,尤其是蒸氨工艺是否正常对进水水质影响最大。本次试验的目的是通过增加进水COD和NH3-N的浓度,观察污染物的去除情况,确·27·2006年8月矿业安全与环保第33卷第4期定SBR去除COD,NH3-N的潜力,以适当减少进水的稀释倍数。反应器运行周期24h,操作模式为:瞬时进水※缺氧搅拌※曝气(16h)※停曝搅拌(2.5h)※沉淀(1h)※排水(0.5h)。试验进水COD的浓度由1051※1160※1260※1376※1544mgl递增,NH3-N浓度变化为201※241※265※361※404mgl,pH为8.5～8.8。由于污泥增殖缓慢,只是在改变进水浓度前排出500ml混合液,污泥浓度控制在5000～6000mgl。每种进水浓度下运行7d,试验结果见表2及图1、图2。表2进水负荷变化对处理效果的影响COD进水(mgl)出水(mgl)去除率%去除负荷[kg(m3·d)]NH3-N进水(mgl)出水(mgl)去除率%去除负荷[kg(m3·d)]105117283.60.4402014.797.70.098105114186.60.4552012.099.00.100105117183.70.4402013.298.40.099105116484.40.4442015.897.10.098116017784.70.49224113.494.40.114116016286.00.49924111.595.20.115116017085.30.