化学沉淀_A_O工艺处理合成氨废水_张岩

工程实例化学沉淀—A/O工艺处理合成氨废水张岩,吕峰,张守健,冯雷,王拥军(淄博市汇源环保设计院,山东淄博255090)摘要:介绍了在预处理和生化阶段分别采用化学沉淀法和A/O工艺来处理高浓度合成氨有机废水的工程实例。实践表明该工艺技术可靠、操作简单、便于管理、运行成本低,出水水质符合《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458—2001)的二级排放标准,同时出水回用于生产后可取得显著的经济效益和社会效益。关键词:高浓度合成氨有机废水;化学沉淀法;A/O工艺中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2004)03-0077-03基金项目:山东省环保局废水限期治理项目(鲁环发[1999]128号)山东绿源化工集团氮肥分厂的废水主要是合成氨废水(废水量为1100m3/d),另有100m3/d的生活污水。原废水处理设施只对外排废水做沉淀处理,故废水中的污染物质如氨氮、氰化物、COD等水质指标不能达到排放标准,造成了水体的“富营养化”和水生生物中毒,对当地水环境造成了严重污染。根据该厂实际情况,采用了化学沉淀—A/O工艺并取得了良好效果。1废水来源废水主要产生于造气、合成和冷凝等生产过程,主要污染物为氨氮。设计进、出水水质见表1。表1设计进、出水水质项目COD(mg/L)pHSS(mg/L)氰化物(mg/L)氨氮(mg/L)挥发酚(mg/L)硫化物(mg/L)进水≤2607～9≤400≤2.0≤500≤1.50≤2.0出水≤2006～9≤200≤1.0≤150≤0.20≤1.02工艺的确定工艺流程见图1。①预处理阶段采用化学沉淀法,即在废水中加入硫酸亚铁,将氰化物转化为无毒的铁氰络合物(pH=7.5～10.5)。监测进水pH值为8.26(在7.5～10.5之间),符合要求。Fe2++6CN-[Fe(CN)6]4-2Ca2++[Fe(CN)6]4-Ca2[Fe(CN)6]↑2Fe2++[Fe(CN)6]4-Fe2[Fe(CN)6]↑图1工艺流程②生化处理阶段采用了传统的生物脱氮方法,常用的有前置生物脱氮法(A/O工艺)和后置生物脱氮法,后置生物脱氮法占地面积比前置生物脱氮法的大,因而增加了工程的基建投资,并且需要外加碳源,这样不但增加了废水的处理成本而且不易控制外加碳源的量,易造成出水COD值升高。而前置生物脱氮法则具有占地少、不需外加碳源等优点,因此该项目的主体工艺采用了前置反硝化的生物脱氮法。·77·中国给水排水2004Vol.20CHINAWATER&WASTEWATERNo.3前置反硝化生物脱氮法分为分建式与合建式,即硝化、反硝化与BOD的去除分别在两座不同的反应器内进行或在同一座反应器内进行。合建式反应器虽然节省了基建和运行费用以及容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的要求,但受以下因素影响而不易控制:溶解氧(0.5～1.5mg/L)、污泥负荷[0.1～0.15kgBOD/(kgMLSS·d)]、C/N比(6～7)、pH值(7.5～8.0),故在该项目中选取了分建式反应器(A/O工艺),此时硝化、反硝化的影响因素控制范围相应增大,可以更为有效地发挥和提高活性污泥中某些微生物(如硝化菌、反硝化菌等)所特有的处理能力,从而达到脱氮除磷、处理难降解有机物的目的。这样不但减少了生化池的容积,而且提高了生化处理效率,同时也节省了环保投资及运行费用。3主要构筑物①调节池因原水中的氨氮值波动较大且掺加了生活污水,故在废水处理系统之前设置了调节池(为穿孔导流槽式),进入调节池的废水由于流程长短不同而达到了自动调节、均和水质的目的,减少了对后续处理单元的不利影响。调节池有效容积为200m3,水力停留时间为4h。②一沉池沉淀池(为平流式)去除部分悬浮物、COD和加药生成的铁氰络合物等,考虑到斗内易积泥且排泥困难,因此在设计中用吸泥机(为钢制BXJ—3500型)来加强排泥,具有运行可靠、操作方便的特点。沉淀池有效容积为160m3,水力停留时间为3.2h。③缺氧池缺氧池是通过栖息在软型填料上的世代时间较长的反硝化菌的作用使废水中的NO-2、NO-3转化成CO2和N2,从而达到生物脱氮的要求。由于采用了前置反硝化脱氮工艺,所以可利用进水中的有机物作为碳源而不用另加碳源。缺氧池容积可根据反硝化速率及其需要的硝酸盐氮量计算得到,公式如下:VDN=1000N/XrNR(1)式中VDN———缺氧池所需容积,m3X———混合液悬浮固体浓度(MLSS),mg/LrNR———反硝化速率,kgNO-3-N/(kg·d)N———需还原的硝酸盐氮,kgNO-3-N/dN=N0-Nw-Ne(2)式中N0———原水中的硝酸盐氮,kg/dNw———随剩余污泥排放而去除的硝酸盐氮,kg/dNe———随出水带走的硝酸盐氮,kg/d缺氧池设两座,总有效容积为