焦化废水开工调试

焦化废水生物脱氮处理开工调试马雁林提要介绍了焦化废水生物脱氮处理系统开工调试中污泥培养驯化、系统稳定运行改善出水水质,以及影响硝化和反硝化反应的因素等几方面的体会。关键词焦化废水生物脱氮硝化反应反硝化反应生物膜挂膜0前言焦化废水生物脱氮处理是在煤气净化及回收的蒸氨系统脱除固定铵盐之后进行的。由于焦炉装煤配比的变化,炼焦炭化时的温度、炭化时间,以及蒸氨时的温度、压力及投加碱量等影响,使得焦化废水水质波动大、组分复杂。焦化废水含有大量酚、氰、COD及氨氮等污染物。这些污染物大多以芳香族化合物或杂环化合物的形式存在,其生物可降解性较差。焦化废水中的氨氮含量很高,是一般城市生活污水的近10倍,给处理系统开工调试增加了非常大的难度。1工艺流程根据细菌在处理系统中存在的状态,生物脱氮系统分为悬浮污泥系统和生物膜法系统两大类。根据脱氮所用的碳源,还可以将生物脱氮系统分为内碳源(利用原水中的碳和内源性碳)系统和外加碳源(投加甲醇等类化学品或含碳丰富的其他工业废水)系统。目前用得比较多的系统是利用原水中的碳和内源性碳的悬浮污泥系统或利用原水中的碳和内源性碳的生物膜系统。生物脱氮的工艺流程则常按其好氧、厌氧、缺氧反应池(槽或段)的配置顺序不同来划分,其中主要有A2O法、A2A/O法及A2O2O法等。本人参加调试的焦化废水生物脱氮处理,是在缺氧段采用生物膜法反硝化,好氧段采用悬浮污泥法硝化,被称为A/O内循环的生物脱氮工艺。它在缺氧池中设置了半软性纤维填料,在二沉池分别回流上清液和活性污泥,生化设计处理水量约110m3/h,水力停留时间约56h,工艺流程如图1所示。2污泥培养及驯化污泥培养及驯化分好氧污泥(主要是硝化菌)和图1A/O内循环工艺缺氧污泥生物膜(反硝化菌)两种污泥的培养及驯化。目的是使适应焦化废水环境的各类细菌逐渐增长起来并达到一定数量和质量,从而通过各自的生理活动和生化反应对焦化废水中各类有机或无机组分进行降解和去除。211好氧污泥培养及驯化好氧污泥的接种最好利用焦化厂生化处理系统的活性污泥进行,也可利用城市污水厂生化处理系统的活性污泥。某焦化厂废水处理系统开工调试时,好氧污泥接种了两次,第一次接种的是焦化厂普通生化处理系统的活性污泥,由于进水氨氮浓度太高、冬季气温较低,污泥培养非常困难,硝化菌培养受到很大抑制。后来对蒸氨系统进行了大修改造。第二次接种的是城市污水厂(氧化沟工艺)的脱水后污泥。采用间歇曝气的方法进行培养。曝气池进水加工业水稀释,控制曝气开始时混合液中酚:50mg/L左右,氰:5mg/L以下,氨氮:50mg/L以下,CODCr:300mg/L左右,闷曝12h,静沉1h,排出上清液,再次配水。每次配水时投加一定量的葡萄糖和磷盐。间歇曝气3天后污泥开始增长。随着污泥的增长,逐渐提高配水比(污水量/(污水量+稀释水量)),配水比按10%～20%比例逐渐提高。当CODCr容积负荷提高到016kg/(m3·d)、氨氮容积负荷提高到0115kg/(m3·d)时,闷曝时间延长到24h。污泥体50给水排水Vol126No1122000©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.积增长到20%后连通二沉池,开始连续进水的培养驯化阶段。连续进水培养驯化阶段配水比仍按10%～20%比例逐渐提高,直到全部废水都进处理系统处理为止。硝化细菌对外界影响因素非常敏感,易受高浓度有机物或氨氮的冲击。当进水氨氮浓度反复大幅度波动时,常使硝化停留在亚硝化阶段。安钢焦化废水调试中,就因蒸氨塔出水不稳定,氨氮负荷太高,对硝化反应影响很大。开始时,蒸氨塔出水氨氮浓度稳定在150～250mg/L之间,约十几天后硝态氮开始增多,先是NO-2-N出现,随后NO-3-N出现。此后,蒸氨出水连续几天氨氮达600mg/L以上,先是NO-3-N很快开始减少,随后NO-2-N也开始减少。虽然提高了稀释水用量,但氨氮负荷太高,好氧出水NO-2-N达到80mg/L以上,硝化细菌生长受到抑制,使硝化反应停留在亚硝化阶段。NO-2-N过高不仅使硝化菌生长受到抑制,也影响COD的达标排放。更应重视的是,出水NO-2-N对环境危害比氨氮更大。NO-2-N可使人体发生高铁血红蛋白症,可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。表1为某焦化厂焦化废水处理调试阶段出水的数据。表1某焦化厂焦化废水处理调试阶段出水指标名称氨氮/mg/LCODCr/mg/LNO-3-N/mg/LNO-2-N/mg/L稳定运行初期0～1018154～21019120～3015017110～81140稳定运行后期0～014898～147～840～012从表1中可以看出,尽管废水处理调试稳定运行初期氨氮出水也达标;但是由于出水NO-2-N浓度很