对焦化废水生物降解试验_李冰

对焦化废水生物降解试验李冰，李玉瑛(中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266003）摘要：本文采用SBR反应器对ASBR厌氧预处理后的焦化废水进行碳氧化和硝化的实验研究。研究结果显示：碳氧化和分置在两个反应器内进行有利于各自处理效率的提高；焦化废水中有一部分COD是不可生物降解的，分析原因可能是这部分COD是生物圈中所没有的化学结构；实验证明，这部分不可生物降解的COD对硝化菌有很强的抑制作用，是焦化废水中氨氮不能去除的主要原因。关键词：焦化废水；生物降解；A2/O2中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2006)03-0058-04焦化废水成分复杂，有毒有害难降解有机物含量高，氨氮浓度高，水质水量变化较大。在国家废水排放标准中，对焦化废水排放的控制指标主要是COD、NH4+-N。但对现行的大多数焦化废水处理厂进行的调查显示，这两个指标都很难达到排放标准。采用生物氧化的方式对焦化废水进行处理是目前最经济的手段，但由于焦化废水是一种有毒难降解的工业废水，研究焦化废水的生物降解性能是必要的。SBR反应器[1]具有许多显著的优点：运行操作灵活，效果稳定；工艺简单，运行费用低；对水量、水质变化的适应性强；耐冲击负荷；时间上的推流过程使其反应推动力大；能有效防止污泥膨胀等。这些优点适合于用来处理难降解废水，如焦化废水。1材料与方法1.1试验方法采用A2/O2的试验方法，工艺流程如图1所示。实验中ASBR预处理焦化废水的研究参见文献[2]，本文只探讨ASBR之后的部分。1.2试验材料ASBR反应器：由有机玻璃加工制作而成，为圆柱形，有效容积12L（内径14.8cm，液体高度69.8cm），上端留有2L的气室，在不同高度设有进水口、出水口、取样口，底部设有布气环。SBR反应器：三个SBR反应器都是由有机玻璃加工制作而成，为圆柱形，有效容积5L，直径18cm，高27cm。1.3测试方法COD：标准重铬酸钾法，标准差为4.3%；pH值：精密pH试纸（5.5～9.0）和（6.2～8.5）；出水DO：YSIModel-58型溶解氧仪；NH+4-N：滴定法（甲基红-亚甲基兰指示剂）；MLSS：滤纸快干称重法。1.4试验用水及试验污泥实验中ASBR反应器的进水取自太原市煤气公司焦化厂污水处理分厂经过除油、蒸氨工序之后的焦化废水。废水平均水质为：COD800～1200mg/L；NH4+-N200～700mg/L；pH7.5～8.5。焦化废水在厌氧ASBR阶段水力停留24h，可去除原废水中COD的30%左右，厌氧出水的可生化性得到提高（从0.3提高到0.5），对ASBR厌氧段的研究表明，再延长水力停留时间不能进一步提高COD的去除率和可生化性。ASBR中的厌氧污泥是以蔗糖为碳源培养而成的颗粒污泥经焦化废水驯化而成。三个SBR反应器中的污泥分别取自太原焦化厂污水处理分厂中缺氧池和好氧池中的污泥，再经驯化而成。收稿日期：2005-03-07作者简介：李冰(1972-)，男，博士研究生；联系电话：0532-82070830；E-mail:ll-bing@163.com。ASBRSBR���SBR���SBR��������图1工艺流程Fig.1Technologicalprocess第32卷第3期2006年3月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.32No.3Mar.,200658DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2006.03.0162结果与讨论2.1单级SBR碳氧化和硝化合并处理所遇到的问题及改进先对ASBR厌氧预处理的出水进行单级SBR碳氧化和硝化合并处理的实验研究，分析单级好氧SBR反应器能否同步去除COD和NH4+-N。运行参数是：每周期24h，进水1h，曝气17h，沉淀2h，闲置4h，瞬时出水。最初的运行结果为：出水COD200mg/L、NH4+-N180mg/L，不能满足废水排放要求，硝化效果尤其不理想。考虑到硝化反应总是在碳氧化结束后才能进行，取消闲置时间并延长曝气时间至21h来促进反应器内的硝化反应。运行结果见图2。从第3d延长曝气时间至21h，当天出水各自去除率无明显变化，第4d发现出水NH4+-N的去除率有了明显的提高（由20%上升至36%），但同时COD去除率却有所下降（由66%降至49%）。这说明延长曝气时间促进了硝化菌的生长，提高了硝化能力，但同时可能也加剧了活性污泥中异养菌的内源代谢，降低其活性，使COD的处理效率下降。但随着继续运行，在第6d出水的COD和NH4+-N去除率又恢复到最初水平。可能是异养菌逐渐适应新的运行条件，重新获得优势菌群的地位而使COD的降解效率得以恢复；而硝化菌由于不能保持它的优势菌群，其提高的处理效率也逐步消失。在