焦化废水中芳香族有机物及杂环化合物在活性污泥法处理中的去除特性_何苗

焦化废水中芳香族有机物及杂环化合物在活性污泥法处理中的去除特性①何苗张晓健瞿福平顾夏声(清华大学)摘要利用完全混合式活性污泥法试验及GC/MS分析法,较系统地研究了焦化废水中有机物的去除特性。结果表明:焦化废水是含芳香族化合物和杂环化合物的典型废水,4种不同运行状态下出水中芳香烃及杂环化合物种类减少,主要由杂环化合物、多环芳烃等难降解有机物及降解中间产物组成;焦化废水中苯酚类及苯类属于易降解有机物,吡咯、萘等属于可降解有机物,吡啶、咔唑等属于难降解有机物。关键词焦化废水;难降解有机物;去除特性已有的研究表明[5]:焦化废水中有机污染成分包括酚类化合物、多环芳香族化合物、含氮、氧、硫的杂环化合物及脂肪族化合物,是一种比较典型的含芳香族化合物(PAH)及杂环化合物的废水。本文以焦化废水处理为工程背景,利用完全混合式活性污泥系统进行试验,深入考察焦化废水中总体污染物及其中所含各单项有机物,特别是杂环化合物及多环芳烃的好氧生物处理特性。1试验设备及试验方法1.1试验设备试验采用合建式完全混合活性污泥法处理设备,工艺流程如图1所示。整个装置为4个相同的单元,可以同时进行平行试验。1.2试验用水及接种污泥试验用水取自首钢焦化厂废水处理车间活性污泥法曝气池进水,该废水已经过溶剂萃取脱酚、蒸氨、隔油、气浮等预处理,其水质情况如表1。①本研究为国家自然科学基金重点资助课题,并为“八五”攻关课题。每kg细胞物质的耗氧量:kgO2kg细胞=160113=1.42(10)则充氧能力为:Qc=Q(S0-S)103f-1.42YobsQ(S0-S)=(1103f-1.42Yobs)Q(S0-S)(11)通过式(11)可知,在进水流量和表观生长系数基本恒定的情况下增加充氧能力,出水BOD5降低。由于运行时要保证BOD5去除耗氧、污泥自身氧化耗氧、足够溶解氧及有机负荷波动的需氧,实际供氧能力应为理论的2倍以上。5结论①应用WZP型曝气器后,提高了曝气池DO值120%,降低了鼓风系统能耗。②改造后,CODCr去除率提高10.5%、BOD5去除率提高14%,充氧性能、氧利用率及动力效率均较高,具有明显的环境和经济效益。③线性回归了进出水CODCr与BOD5及出水CODCr与SS,并对气泡与充氧能力以及充氧能力与处理效果进行了理论分析,为生产运行和管理提供了科学参考依据。6参考文献1.CJ/T3015-1-2-93《污水处理用中微孔曝气器清水充氧性能测定》建设部颁布。2.《Biologicalprocessdesignforwastewatertreatment》Lar-ryD.benefieldandcliffordW.randall3.《工业废水处理工程(下册)》(1983)湘潭大学化工系环境工程教研室作者简介:张汉武吉化污水厂总工高级工程师通讯处:132021吉林市龙潭区遵义西路98号吉林化工公司污水处理厂(收稿日期1995-10-12)14中国给水排水1997Vol.13No.1图1试验装置1.表面曝气器2.可调恒温加热器3.柱塞泵4.微孔曝气器取该厂曝气池回流污泥作为试验系统的接种污泥(MLVSS/MLSS=0.67),在正式使用前作了进一步驯化。污泥经驯化后即正式运行,先后考察了不同运行负荷(不同水力停留时间、不同污泥浓度等)状态下焦化废水中有机物的去除情况。对每一种运行状态都重复经历了适应期、稳定运行期两个过程。2焦化废水水质成分分析为了明确焦化废水的水质组成,首先对曝气池进水进行了GC/MS分析,共检出51种有机物,全部属于各类芳香族化合物及杂环化合物,并可归纳为表2中的14类物质类别,其中3大类物质构成了焦化废水中的主要有机物,后11类构成了焦化废水中除主要污染物以外的剩余污染物。表1首钢焦化厂废水处理车间曝气池进水水质项目酚(mg/L)氰(mg/L)COD(mg/L)氨氮(mg/L)油(mg/L)BOD5(mg/L)pH浓度190～24030～351000～1500280～400～10380～4507.4～8.1平均浓度210321300350104107.8注:该数据是1994年4月水质测定结果。表2焦化废水中有机物类别及含量序号物质类别质量百分比(%)所占TOC浓度(mg/L)1苯酚类及其衍生物60.08189.852喹啉类化合物13.4742.573苯类及其衍生物9.8431.094吡啶类化合物2.427.6475萘类化合物1.454.5826吲哚类1.143.6027咔唑类0.953.0028呋喃类1.675.2779咪唑类1.605.05610吡咯类1.294.07611联苯、三联苯类2.096.60412三环以上化合物1.805.68813吩噻嗪类0.842.65414噻吩类1.364.2903焦化废水中各类有机物组分的好氧生物降解