含油废水氨氮生物降解的试验研究_钟华文

含油废水氨氮生物降解的试验研究钟华文1,廖艳1,李晓明1,何东升2(1.茂名学院环境工程系,广东茂名525000;2.茂名石油化工公司)摘要针对炼油厂含油废水的常规生化处理工艺对氨氮的降解效果较差,采用曝气生物滤池作为二级生化进行试验研究。结果表明,处理后出水的氨氮平均质量浓度为5.0mg/L,去除率为83.4%,其它污染物,如油、酚、硫化物、COD、BOD5等也都达到国家规定的排放标准,基本上可以减轻含油废水对环境的污染;该工艺流程简单、处理时间短、出水水质好,具有广阔的应用前景。关键词:含油废水处理氨氮生物降解1前言目前,国内炼油厂的含油废水处理均采用“老三套”工艺,即经隔油、浮选除油后,再经生化处理排放。生化阶段是整个处理流程最关键的部分,一般采用A-O工艺、O1-O2工艺、A-O1-O2工艺及氧化沟工艺等,这些传统的生化工艺各有自己的特点,基本上可以保证出水达到国家规定的排放标准,但它们也存在处理构筑物庞大、水力停留时间(HRT)长、NH3-N处理不稳定,经常超标等缺点。为此,本课题采用曝气生物滤池代替O2作为第二级生化处理对NH3-N的生物降解进行研究。2实验部分2.1实验装置及工艺参数从20世纪80年代开始,曝气生物滤池(Bio-logicalAeratedFilter,BAF)得到了迅速发展,在欧美和日本被广泛应用于生活污水和工业废水的二级、三级生化处理。曝气生物滤池技术的最大特点是使用了一种新型的粒状填料,具有池容较小、出水质量高、流程简单等优点[1,2]。本实验设计的曝气生物滤池结构见图1,主要是由生物反应过滤区、曝气装置、反冲洗装置三部分组成[3]。生物反应过滤区由生物滤料层和碎石垫层组成,滤料层采用粒径4～6mm的轻质生物陶粒,高2.0m;垫层采用10～20mm的碎石,厚0.2m,滤池有效容积141L;曝气生物滤池所需空气通过布设在碎石垫层内的穿孔曝气管直接进入生物滤料层;反冲洗装置采用配水和配气联合系统,实验中把配气管与曝气管合并,把配水管与进水管合并。实验设计的工艺参数及操作条件见表1。图1曝气生物滤池的结构示意表1实验的工艺参数及操作条件项目数据HRT/h2.0～3.0气水体积比4.0～6.0DO质量浓度/mg·L-12.5～4.5水温/℃20～37pH值7.0～8.02.2微生物的培养和驯化在BAF中微生物以培养硝化菌(化能自养菌)为主。菜园土中含有较多的硝化菌,用一定量的菜园土接种,并加入适量的茂名石化公司炼油厂污水处理车间生化污泥,曝气培养,控制水中的收稿日期:2003-04-25;修改稿收到日期:2003-06-12。作者简介:钟华文(1967-),男,硕士,讲师,现主要从事水污染控制的教学及科研工作。已完成各类科研项目10余项,发表论文6篇。石油炼制与化工2004年3月PETROLEUMPROCESSINGANDPETROCHEMICALS第35卷第3期DO质量浓度在2.5～4.5mg/L,并用Na2CO3调节溶液pH值在7.0～8.0,定期考察氨氮降解情况和滤料挂膜情况。经过3d静态培养之后,改为动态培养和驯化;开始用1/4的水力负荷进水2～4d用1/2的水力负荷进水,待滤料挂膜较好时,用正常水力负荷进水继续培养和驯化。由于化能自养菌生长繁殖缓慢,整个培养和驯化过程需要15d左右。从纵向开设的4个观察孔取出生物膜进行观察,发现下段的生物膜数量较多,颜色呈深褐色,异养菌居多;上段的生物膜数量较少,生长细密,浅褐色,硝化菌居多,这也显示出曝气生物滤池可以层次生长各类微生物的特点。镜检观察发现膜中有较多的钟虫、轮虫、线虫等原生动物及后生动物,说明生物膜已较成熟。2.3BAF对含油废水污染物的去除在常温及利用Na2CO3调节水中pH值在7.0～8.0的条件下,BAF在HRT为2.0h且按气水体积比4～6进行曝气,含油废水处理的统计结果见表2,NH3-N的降解情况见图2。表2BAF对污染物去除情况项目进水质量浓度/mg·L-1出水质量浓度/mg·L-1去除率,%GB8978—1996一级标准/mg·L-1COD1848553.8≤100油14.14.866.0≤10挥发酚1.30.0397.7≤0.5氨氮30.25.083.4≤15BOD547.514.469.7≤30硫化物2.60.1793.5≤1.0图2氨氮的降解情况表2和图2的数据显示,BAF作为二级生化处理手段,对氨氮、BOD5、油、挥发酚及硫化物等污染物的去除率较高,COD的去除率虽然只有53.8%,但仍可以使出水COD稳定在100mg/L以下,且出水水质均达到国家一级排放标准,基本消除了各类污染。3讨论3.1水力停留时间与NH3-N降解的关系图3描述了水力停留时间(HRT)对NH3-N降解的影响情况。图3表明,当水力停留时间大于2.0