MBBR工艺处理化工废水中试研究_楼洪海

MBBR工艺处理化工废水中试研究楼洪海王琪胡大锵张世新(杭州金源环保工程有限公司,杭州310012)摘要根据某化工污水的水质水量特点,采用预处理+AO+MBBR工艺,在试验期间发现该工艺不但能够稳定去除COD,且能高效的去除凯氏氮,去除效率能够达到95%以上,并且对后段的MBBR工艺的填料进行了跟踪监测,未发生钙离子的沉积,因而不会对系统产生影响。关键词化工废水钙离子MBBR工艺高浓度凯氏氮浙江某化工集团污水处理厂原有AOO工艺,主要是去除污水中的高凯氏氮,但进水由多种生产废水组成,水质复杂,尤其生产乙炔而产生的电石渣上清液含有高浓度的Ca2+、S2-对微生物硝化反应和污水处理厂的运行产生较大影响。本中试对原工艺进行了一定的改进,在前端增加预处理设施,将后端的附着态好氧段改为悬浮态和附着态共存的MBBR工艺,强化了硝化效果,经过试验取得了阶段性成果。1试验材料与方法1.1原水水质中试进水为污水处理厂均质池的出水,其水质指标见表1。根据试验要求,提高进水氨氮浓度,以硫酸铵作为氨氮补充药剂维持,TKN质量浓度在120～220mgL。表1污水处理厂均质池出水水质指标mgL(pH除外)监测项目CODBOD5SSTKNCa2+S2-pH进水1010≥606≤7080～100300～50060～707～81.2工艺流程及主要装置污水处理厂现运行工艺为AOO工艺(见图1),前面AO段为活性污泥法,后段好氧池投加弹性填料,设计流量为14400m3d。中试装置流程见图2,流量为100Lh,24h连续运行。进水调节池均质池缺氧池一段好氧池中沉池剩余污泥污泥回流二段好氧池硝化液回流二沉池出水图1污水处理厂工艺流程进水预曝气池投加硫酸亚铁、碱预沉池缺氧池一段好氧池MBBR二沉池硝化液回流剩余污泥污泥回流出水图2中试工艺流程该中试装置的特点是增加了预处理设施,并将第二段好氧改为MBBR工艺,由于该工艺为悬浮态和附着态两相,省去了中沉池。各主要装置的规格、尺寸见表2。2试验结果及讨论2.1启动及运行条件该中试于2007年4月开始运行,首先接种微生物,所投加的污泥均来自该污水处理厂一段好氧池。以生活污水和加硫铵的自来水培养MBBR的硝化菌,表2主要装置规格、尺寸构筑物名称规格材质结构备注预曝气池0.6m×0.6m×1.5m钢制投加FeSO4,NaHCO3预沉淀池0.6m×0.6m×1.5m钢制竖流式沉淀池缺氧池0.9m×0.9m×1.5m钢制配备搅拌器一台一段好氧池0.9m×0.9m×1.5m钢制MBBR池2.5m×0.5m×1.5m钢制内装B-Cell填料二沉池0.5m×0.5m×1.5m钢制竖流式沉淀池并投加NaHCO3调节碱度,逐步提高氨氮负荷。然后逐步增加一段好氧来水水量,经过将近一个月的培61环境工程2008年12月第26卷第6期DOI:10.13205/j.hjgc.2008.06.018养,达到预期要求,可以连续进水进行试验。运行过程中,缺氧池和好氧池的MLSS为4832mgL,MBBR池中的悬浮态MLSS为5091mgL。缺氧池的DO<0.5mgL,一段好氧池的DO2～3mgL,MBBR池中的DO3～4mgL,生化段运行pH值为7.4～7.5,保证有利于硝化菌生长条件[1-2]。2.2预处理效果在预曝气池内加人FeSO4,并投加NaHCO3调节值为7.7左右,并对出水的Ca2+,S2-进行监测分析。出水Ca2+质量浓度为300mgL左右,预处理出水S2-质量浓度<1mgL。说明预处理对S2-能够有效的去除,进入生化段的S2-浓度不会对微生物产生抑制,而预处理对Ca2+的去除,效果并不理想,相对浓度较高。2.3COD去除效果根据试验要求,进水的COD质量浓度要达到1000mgL,由于中试工艺继续采用两段好氧,前置反硝化,特别是反硝化阶段对COD的消耗较高,据报道要达到完全脱氮的效果,CODTKN应大于6.6[2],而该试验的ρ(COD)ρ(TKN)在4.5～8.3,平均的反硝化率为69%。因此虽然进水的COD较高,但是还是能够保证出水的COD质量浓度在100mgL以下。图3为2007年8—9月试验期间的出水,出水COD质量浓度在40～80mgL,平均去除率为93.3%,完全能够达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准。图3COD处理效果2.4氨氮去除效果图4为该中试工艺2007年8—9月凯氏氮处理效果,进水的凯氏氮质量浓度在120～220mgL,去除率达95%以上,该工艺对凯氏氮有很好的去除效果。由于后段采用的MBBR工艺,池内存在悬浮态和附着态两种形式的污泥,因此不但增加了污泥浓度,而且加强了系统抗冲击负荷的能力,氨氮负荷为0.018kg(kg·d)。但试验进入2007年9月份后,昼夜温差比8月份大得多,整个系