对降解焦化废水中氨氮的研究_张珂

收稿日期!!#$%$%&作者简介!张珂%’(#$#$女$山西大同人$工程师$主要研究方向!工业废水治理%摘要!大同市煤气化总公司的焦化废水经过厌氧#缺氧#好氧$!!#%以及物化处理工艺对废水中氨氮进行降解使其达到国家一级排放标准$关键词!焦化废水处理&氨氮&厌氧%缺氧%好氧’!!#%&石灰&喷林吹脱中图分类号!)*&文献标识码!+文章编号!%’$(&,&!!##$-&$!对降解焦化废水中氨氮的研究张珂’大同市煤气化总公司环保处山西大同&*#&%!导言大同市煤气化总公司焦化厂在生产过程中采用的是&座带蓄热室的直立炭化炉$原料煤是单一的大同弱粘接煤种$由于炉型和煤种的特殊性$使得生产中的废水与其他的焦化企业有所不同$氨氮等多种污染物浓度特别高$其中氨&氮含量达’())*+,$虽然经好氧生物法处理后水中的酚’氰等指标基本达到排放标准$但-./%-仍不能达标$为达到焦化废水的排放标准$进一步去除焦化废水中的氨氮$必须进行生物脱氮$然后再用物理和化学相结合的方法进行处理$最终使废水达到国家一级排放标准$生物脱氮的机理焦化废水中的氨氮主要以挥发氨和固定铵盐的形式存在$在炼焦过程中$剩余氨水中固定铵盐大多以-.&01’-.&0-2’(-.&#(2#&和(-.&#(2#/等形式存在$并以-.&01为主$生物脱氮是利用生物化学作用$将废水中的氨氮经硝化和反硝化反应$使其转变成无害的氮气而脱除$其过程包括生物硝化和反硝化两个过程$#!硝化反应是在好氧条件下进行$利用专性化能自氧型细菌(亚硝化菌和硝化菌#将-.%-氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程$硝化反应可用如下方程式表示!33-.&4456#(4’)7.0#/%03.5#(-4-#(%43&-#(%435.(#4’)&.(0#/&))-#(%4-.&44&.(0#/4.0#/%4’73#(03.5#(-4&))-#/%4/.(#总反应式为!-.&44’$86#(4’$78.0#/%)$)()303.5#(-4’$)&.(#4)$78-#/%4’$88.(0#/在硝化反应中$溶解氧’9.值’游离氨浓度’游离亚硝酸盐浓度以及碳氮比’污泥龄等均能影响反应的进行$#反硝化是利用兼性异氧菌将硝化过程产生的硝态氮(-#’-##在缺氧和有机物存在的情况下$被反硝化细菌还原为气态氮而去除的过程$反应过程中有机物作为电子供体被氧化而提供能量$因此$反硝化反应必须在缺氧或无氧的条件下进行$反硝化反应可用如下方程式表示!-#(%4/.)$3-(4.(#4#.%-#/%43.)$3-(4(.(#4#.%$焦化废水生物处理工艺流程图’生物脱氮工艺流程图$#!在处理过程中$厌氧酸化对整个系统的处理效果起着举足轻重的作用$因为焦化废水中含有大量的杂环及多环芳烃类有机物$这些有机物在好氧条件下较难被微生物分解$而厌氧酸化可以将大分子分解为小分子$以降低后续处理难度$同时为缺氧反应器中的硝化反应提供高质量的碳源$$#处理过程首先是污泥的培养及驯化$厌氧污泥是从城市西郊污水厂接种而来$厌氧反应器加入厌氧种泥$相当于其容量的76:$好氧污泥是从焦化厂普通生化处理系统接种而来$在适应期的初级阶段$用分离器漏斗将未处理的污水进行沉淀和除油$然后计量泵以一定的速度将沉淀除油后的污水从给水池抽到厌氧反应池进行厌氧处理$除油后污水的0#;值大约在3)))*+<’))))*+=之间$适应期的第’天$在厌氧反应池中加入3)*=的除油污水$逐第%-卷第#期!#年%!月大同职业技术学院学报>#?@-!=#A;!B#-CD#0!B1#-!=0#==ECED#=$’8-#$&;E0$())&厌氧酸化厌氧池缺氧池好氧池沉淀池反硝化硝化出水剩余污泥回流污泥混合液回流!##渐提高补水速度!如第!天#$%&!第’天!#$%&等(每天分析厌氧反应池样本的)*+和,-值!检查厌氧反应的进度(在进行了!$天的人工补水后!补水速度可以提高到&.天(!!厌氧工艺中将进行一系列的生物和化学反应(将复合有机化合物转变成简单的有机酸乙醇二氧化碳等!然后通过甲烷细菌将简单的有机物分解成甲烷和二氧化碳!同时产生出沼气(厌氧池出水进入缺氧池!进行反硝化作用!其中溶解氧控制在$(#%/.0以下(然后进入一沉池好氧池二沉池!出水分别回流到厌氧池及缺氧池#回流比为$%(!#用补水泵向厌氧反应器间歇补水!用自来水将污水稀释到相当于体积比$1的浓度!然后逐渐提高补水泵的频率!将抽水速度固定在(!&.小时!并逐渐增加补水浓度!在2$天后使其达到$$1(#物化处理实验结果显示$由于大同焦化厂生产工艺及原料煤的特殊性!废水中的氨氮浓度太高!单独的生物处理不能使3-’43达到排放标准!需进一步用物化方法处理(#$用生物处理后的出水#,-值567%加石灰)89*-:!2(#克.升!沉淀约小时(#%&取上清液