焦化废水中氨氮及COD降解技术的研究_王喜全

焦化废水中氨氮及COD降解技术的研究王喜全(鞍山科技大学化工学院,辽宁鞍山114002)摘要采用A-A/O(一级厌氧加一个缺氧好氧)流程,处理焦化厂生物脱酚后的污水,可去除70%以上的矿物油及总氮,COD、氨氮、BOD5的去除率达90%以上,酚的去除率则可达100%。同时对影响氨氮、COD降解的各种因素及条件进行了试验。关键词焦化污水A-A/O法氨氮COD焦化厂在生产过程中产生大量毒性很强的污水,含有多种有害物质,虽经常规的活性污泥法生化处理,仍有些污染指标达不到国家排放标准,其中氨氮、COD即是如此。本文选择A-A/O(一级厌氧加一个缺氧好氧)流程,较好地解决了焦化污水中氨氮及COD的脱除问题。1工艺流程及试验装置1.1工艺流程的选择污水脱氮的方法较多,其中生化法脱氮经济可靠,常在大量的污水处理过程中被采用[1]。生化法又可分为多种流程,我们在确定生化脱氮工艺时综合考虑了以下几个方面的因素:(1)脱氮效率高,处理流程简单,装置尽量小型化;(2)不外加有机碳源,尽量降低调整碱度所需的加药量;(3)试验装置要具有灵活的可变性,以适应多种试验用途的要求。基于以上考虑,我们选用了A-A/O流程(图1)。1.原水贮槽2.厌氧柱3.缺氧槽4.曝气池5.沉淀池6.混凝沉淀池图1A-A/O流程流程中设立厌氧段的目的在于利用厌氧菌的硝化作用来降解焦化废水中的某些难生物降解的物质,以提高污水的可生化性,增加水中碳源的有效利用率。为便于切换,厌氧段共设置了3个厌氧柱,可串联使用也可单独使用。柱内置软性纤维填料,以增加污收稿日期:2003-07-03作者简介:王喜全,男,1962年生,硕士,副教授,从事环境监测与固体废物处理研究。·5·2003年第4期贵州环保科技Vol.9No.4泥浓度。缺氧段是脱氮装置的关键部位之一,为提高脱氮效率,在缺氧段安装了来水与回流水的水力混合器及其它装置,在缺氧柱内亦装填了软性纤维填料。水力混合器的使用克服了常用的搅拌浆法引起的水的充氧及生物膜法存在的厌氧来水与回流液混合不充分的缺点,可大大提高脱氮效率,且安装水力混合器的设备投资和运行费用都比使用搅拌浆为低[2]。为了调节水力停留时间,在缺氧柱的不同高度上设置了4个出水管。好氧段为推流式曝气池,微孔曝气,曝气池的末端设置了不同高度的8个出水管,以便调节曝气时间。曝气池出水经辐射式沉淀池进行泥水分离,上层清液再经混凝沉淀处理后外排。回流液采用泥水分别回流的方式,上清液返回缺氧段入口进行脱氮,污泥回流到曝气池入口。1.2试验装置试验装置的设计处理能力为500L/h。各种设备及装置的指标如表1所示。表1各种试验装置一览名称型号与规格容量数量厌氧柱500×45500.492m31厌氧柱300×40000.339m32缺氧柱1100×11002.455m31曝气池2700×1000×33107.580m31混凝沉淀池1100×11001.648m31沉淀池1100×16001.563m31原水贮槽1500×1200×12002.16m31柱塞式计量泵ZJ-630/5630L/h5柱塞式计量泵1ZJT-4.37/54.37L/h32试验结果及讨论2.1试验结果试验中的原水直接取自焦化厂生物脱酚浮选池出口,进入试验装置前未再进行任何预处理,因此试验条件与生产实际运行情况完全吻合,所得试验结果完全适用于实际生产。试验期间曝气池的运行参数为:气水比40∶1～80∶1,夏季水温高,水中的溶解氧浓度低,气水比采用上限,其余季节为下限;水中的溶解氧控制为3～5mg/L,污泥浓度控制为3.6～10.9g/L,平均为6.8g/L;30min沉降比SV为19%～64%,SVI在41～70之间。由于硝化菌的繁殖速度慢,为保持足够的菌量,试验过程中活性污泥除出水带走的很小一部分外,不另排污泥,污泥全部回流,污泥泥龄平均为48.6天;水温原水为35～16℃,处理后出水为31～14℃。试验结果列于表2。2.2结果分析2.2.1去除率从表2可以看出,经本流程处理后,矿物油及总氮的去除率大于70%,其它各项指标的去除率都接近或大于90%,其中酚的去除率达到100%。2.2.2厌氧段的作用厌氧处理是在无氧的条件下通过厌氧微生物的作用,分解转化各种有机物。厌氧处理可使某些在好氧处理过程中难降解的物质降解,使这些难降解的高分子物质低分子化,并使有机悬浮物水解,为下一步的好氧处理创造条件[3]。根据化验结果,经过厌氧段处理后,水中的COD平均下降2.9%,BOD5平均提高13.2%;氨氮平均提高5.7%,而硝酸盐氮和亚硝酸盐氮则分别下降了6.5%和97.5%;氰化物也降低了61.8%。这说明经·6·2003年第4期贵州环保科技Vol.9No.4表2试验数据统计月份COD进水/(mg/L)出水/(mg/L)去除率/(%