焦化废水曝气生物滤池深度处理试验研究_孙丰英

68水工业市场2010年第12期COMMUNION经验交流一、引言焦化废水是一种含有高浓度氨氮和难降解有机物的工业废水，其难降解物质主要为多环芳烃类和含氮、硫及含氧杂环类化合物[1~2]。这些有机物不仅难降解，而且对微生物有抑制作用[3~5]。目前，我国焦化废水处理存在一定问题：大多数以常规工艺为主的焦化厂废水处理未达标排放，其中主要污染物CODcr排放浓度在200mg/L～400mg/L、NH3-N排放浓度在30mg/L～250mg/L；有的焦化厂排放水依靠大量的生活污水和工业循环水稀释后才能达标，这是不符合污染物总量控制原则的。本试验针对未达标排放的焦化废水，采用升流式曝气生物滤池(UBAF)工艺通过设法提高其可生化性和改变气水比、回流比等运行条件对其深度处理，以期使其达标排放，为实际工程设计提供优化的设计参数和运行条件。二、试验材料与方法1、试验装置及流程本试验采用缺氧、好氧两级曝气生物滤池，试验装置及工艺流程如图1，缺氧反应器和好氧反应器为有机玻璃加工而成的圆柱体，内径为90mm，总高1.5m，下部配水区高150mm，垫层高200mm，滤层高800mm，滤层表面到出水口200mm。反应器中装有φ2-3mm陶粒滤料。反应器采用上向流形式，反应柱一侧沿滤料顶部向下每隔0.2m设一个污水取样口。2、试验用水试验用水为某焦化厂处理站二沉池出水，试验水质见表1。该生化出水相对于焦化原水CODcr虽以大大下降，但仍含有大量杂环、多环等有机物，水呈褐色，有异味，可生化性很差，性质稳定，即使放置数月其水质也不会发生变化。3、接种污泥及挂膜驯化接种污泥采自该煤气公司焦化厂废水处理站生化处理系统污焦化废水曝气生物滤池深度处理试验研究文/孙丰英1唐文锋2（1安徽理工大学水资源与规划系安徽淮南232001；2淮南联合大学建工系安徽淮南232038）摘要：以升流式曝气生物滤池(UBAF)深度处理某焦化厂废水处理站二级生化出水，在适当预处理和最佳运行条件下，系统对CODcr、NH3-N的平均去除率分别为53.1%、91.6%，此时气水比、回流比分别为3∶1、0.5～1∶1，系统出水CODcr和NH3-N浓度分别可以达到《污水综合排放标准》(GB8987—1996)的二级和一级排放标准。关键词：焦化废水曝气生物滤池氨氮生化需氧量表1原水水质指标项目CODcr(mg/L)NH3-N(mg/L)水温(℃)PH范围205.4～289.616.9～48.7317.0～1069水工业市场2010年第12期泥，缺氧污泥取自缺氧池底泥，好氧污泥取自二沉池回流污泥。挂膜及驯化方法为：缺氧池污泥沉淀后弃去上清夜，加入少量污水和营养液直接投入反应器；好氧污泥首先闷曝三天以恢复微生物活性，沉降后弃去上清液，然后加入少量污水和营养液投入反应器并小气量曝气，开始挂膜。挂膜水温为28℃～32℃，三天后发现在曝气头上部15cm的范围内肉眼可见陶粒表面附着淡黄色生物膜并有丝状絮体，出水变得澄清透明。从第四天开始进水驯化，此时进水为10%污水和90%培养液。三天后将进水污水比例增加为20%，随后以此类推，逐渐加大污水比例至100%，30天后生物膜培养完成，随后进入两周的驯化期。4、试验测定项目及方法CODcr：密封催化消解法；NH3-N：纳氏试剂比色法三、试验结果与分析1、H2O2投加量对污染物去除的影响在很多情况下，难处理CODcr的氧化将导致BOD的增加[6]。焦化废水二级生化出水可生化性较差，试验利用双氧水的强氧化性，通过投加不同量的30%双氧水以提高其可生化性。试验中H2O2投加量以H2O2/CODcr表示，固定气水比为3∶1，回流比为1∶1，在5种不同投加量条件下对污染物去除效果的影响如图2、3所示。由图2可知，在气水比3：1，回流比1∶1的条件下，当H2O2/CODcr为0时，系统对CODcr的的去除率很低，总去除率仅为19.5%。随着H2O2投加量的增加，缺氧、好氧及整个系统对CODcr的去除率均提高，但当H2O2/CODcr提高为3后，H2O2投加量增加CODcr的去除率反而下降。这一方面说明适量H2O2的投加可大大提高焦化废水的可生化性，为缺氧反硝化提供了可利用的碳源，同时去除了CODcr；另1-气泵2-加热器3-温控仪4-曝气器5-高位水箱6-反冲洗兼作回流泵7-低位水箱8-提升泵9-缺氧反应器10-好氧反应器11-滤料12-垫层13-进水口14-出水口15-取样口图1BAF工艺处理焦化废水装置工艺流程图图2H2O2投加量对CODcr去除效果的影响1-进水2-缺氧出水3-好氧出水4-缺氧去除率5-好氧去除率6-总去除率1-进水2-缺氧出水3-好氧出水4-缺氧去除率5-好氧去除率6-总去除率图3H2O2投加量对NH3-N去除效果的影响图4气水比对CODcr去除效果