曝气生物滤池深度处理焦化废水的试验研究

科技同地AcademicField曝气生物滤池深度处理焦化废水的试验研究引言安徽理工大学水资源与规划系孙丰英淮南联合大学建工系唐文锋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、NH-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C0Dcr和NHrN浓度分别可以达到GB8987-1996《污水综合排放标准》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【】J。这些有机物不仅难降解，而且对微生物有抑制作用】。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COD排放浓度在200～400mg／L、NH．N排放浓度在30～250mg／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。该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。1试验材料与方法1．1试验装置及流程该试验采用缺氧、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90ITlm，总高1．5m，下部配水区高150l-llrfl，垫层高200mm，滤层高800mm，滤层表面到出水口200mm。反应器中装有2～3mm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。l——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，—'缺氧反应器，lo_—哳氧反应器，ll——滤料，12——垫层，l3——进水口，14——出水口，l5——取样口。图IBAF-~艺处理焦化废水装置工艺流程图：．拳27毒口材O}弓0科技园地ACADEMICFIELD1．2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。表1原水水质指标该生化出水相对于焦化原水COD虽已大大下降，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，性质却稳定，即使放置数月其水质也不会发生变化。1_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泥，缺氧污泥取白缺氧池底泥，好氧污泥取白二沉池回流污泥。挂膜及驯化方法为：缺氧池污泥沉淀后弃去上清液，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3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℃，3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4天开始进水驯化，此时进水为10％污水和90％培养液。3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。1．4试验测定项目及方法COD密封催化消解法；NH一N：纳氏试剂比色法。2试验结果与分析2．1H，O，投加量对污染物去除的影响在很多情况下，难处理COD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H，O投加量以HO／COD。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HO／COD。为O时，系统对COD的去除率很低，总去除率仅为19．5％。随着H0投加量的增加，缺氧、好氧及整个系统对COD的去除率均提高，但当HO／COD提高为3后，H：0：投加量增加COD的去除率反而下降。这一方面说明适量H，O，的投加可大大提高焦化废水的可生01234H2OJCOD一V辞一进水，一缺氧出水，一好氧出水，一缺氧去除率—一好氧去除率，一总去除率。图2H2O2投加量对CODer去除效果的影响一V讳H2O2／COD。一进水，一缺氧出水，一好氧出水，一缺氧去除率一好氧去除率，—一总去除率图3HO投加量对NH，一N去除效果的影响化性，为缺氧反硝化提供了可利用的碳源，同时去除了COD另一方面说明投加过量的HO不但不利于COD的去除，而且会对生化系统中的微生物产生不利影响，从而导致系统对COD。去除率的下降。综合考虑HO／COD为3是H20的最佳投加量，此时缺氧、好氧及整