【污水處理技術(shù)】生物膜法脫氮污水處理研究
摘要：黑化集團(tuán)公司新擴(kuò)建生物污水處理，采用的是生物膜法改進(jìn)型生物脫氮工藝(現(xiàn)已建成大部分)，經(jīng)哈爾濱建筑大學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)，完全可達(dá)到最新的國(guó)家工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13458—92，投產(chǎn)后，必將減輕對(duì)嫩江的污染，具有較大的社會(huì)效益和環(huán)保效益。
關(guān)鍵詞：生物膜法：污水處理
黑化集團(tuán)公司隨著企業(yè)的發(fā)展，污水的來(lái)源發(fā)生了變化，除老廠焦化排污水外，又增加了尿素新裝置造氣污水、甲醇精餾排污水，原來(lái)的生物活性泥法處理廢水工藝對(duì)污水中的氨氮去除效率低，己不能適應(yīng)生產(chǎn)及環(huán)保的需要，采用新技術(shù)勢(shì)在必行。
1 生物膜法改進(jìn)型A／O生物脫氮工藝流程
黑化集團(tuán)公司新擴(kuò)建的生物膜法改進(jìn)型A／O生物脫氮工藝裝置，設(shè)計(jì)處理廢水量為250t／h，公司內(nèi)用泵分別將造氣廢水、甲醇生產(chǎn)廢水及焦化酚水經(jīng)壓力管線送至生物脫酚隔油池，隔除水中帶的大部分油類(lèi)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，存調(diào)節(jié)池對(duì)各路來(lái)水進(jìn)行調(diào)節(jié)，混合均勻，達(dá)到缺氧池進(jìn)水質(zhì)時(shí) ．再用泵送人初沉池． 盒去懸浮顆粒后，用泵送至缺氧池。在缺氧池內(nèi)通過(guò)半軟性填料上所附著的反硝化菌生物膜的作用，以水中的有機(jī)物質(zhì)為碳源，進(jìn)行反硝化反應(yīng)，降解氨氮及其它有機(jī)物后，自流入好氧池。在好氧池通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝、提供氧氣，在附著在半軟性填料的硝化菌生物膜的作用下，以水中的有機(jī)物為碳源，進(jìn)行硝化反應(yīng)，進(jìn)一步降解氨氮及其有機(jī)物質(zhì)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后流入二沉池。在二沉池中靜止沉淀后，上層凈水大部分自流入回流池，通過(guò)回流泵回到缺氧池水入口處，同時(shí)這部分加入磷鹽及堿為生物膜提供營(yíng)養(yǎng)及改善反應(yīng)環(huán)境，少部分凈水排入集水井同廠內(nèi)來(lái)水污下水混合排到江內(nèi)。剩余的污泥分別經(jīng)缺氧池、二沉池底部排泥管排人污泥提升井，經(jīng)提升井送至污泥濃縮池，濃縮后脫水為干污泥，晾曬后處理，脫出的水回到集水池。
2 生物膜法的工作原理
生物膜法是使微生物群體附著于其它物體表面上呈膜狀，并讓它和廢水接觸使之凈化的方法。生物膜是由微生物群體組合的粘狀物，主要是由垂絲狀菌膠團(tuán)和較多的絲狀菌組成。生物膜內(nèi)層為厭氣膜，表面層為好氣膜。當(dāng)生物膜長(zhǎng)到一定厚度時(shí)，生物膜內(nèi)層不能支撐其表面的生物群體時(shí)，生物膜就瓦解，大塊的生物膜開(kāi)始脫落，同時(shí)在填料上又形成新的生物膜，新陳代謝處于良性循環(huán)。
生物膜法改進(jìn)型A／O法也稱(chēng)前置型反硝化生物脫氮工藝，基本原理是工業(yè)廢水先進(jìn)入缺氧池與好氧池的回流液混合進(jìn)行反硝化，利用原水中的有機(jī)物作為碳源，將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮氣從水中逸出，因此，缺氧池的作用是除去COD和硝態(tài)氮，反應(yīng)方程式如下：
3 生物膜法改進(jìn)型A／O生物脫氮工藝主要控制指標(biāo)污水從好氧池進(jìn)入沉淀池后，夾帶的脫落的生物膜被沉淀分離，有機(jī)物才能徹底從污水中去除，沉淀池出水一部分排放，大部分通過(guò)回流，將硝態(tài)氮返回到缺氧池，在異養(yǎng)菌作用下完成反硝化過(guò)程，達(dá)到脫氮目的。沉淀池排出的剩余污泥經(jīng)過(guò)濃縮脫水后成為干污泥，晾曬后處理。經(jīng)上述循環(huán)后，沉淀池中的污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，部分排人嫩江。
3．1 PH值和堿度。
生物硝化是硝化菌對(duì)固定氨進(jìn)行硝化反應(yīng)，游離氨含量高時(shí)對(duì)硝化反應(yīng)有抑制作用。氨在水溶液中游離氨的百分比隨PH值和水溫而變化。好氧池中PH值應(yīng)保持在6．5—8．0之間。
3．2溫度。
溫度對(duì)硝化和反硝化速度都具有一定的影響，溫度過(guò)高或過(guò)低都將對(duì)硝化菌有抑制作用。據(jù)資料介紹，硝化菌最適宜的水溫為30℃，反硝化菌最適宜的水溫為34—37℃，溫度升高或降低IO℃，硝化速度將降低40％左右。
在生產(chǎn)運(yùn)行中，為保證硝化和反硝化反應(yīng)正常進(jìn)行，控制裝置內(nèi)的水溫為20—36℃。在冬季水溫不低于20℃。
3．3回流比。
好氧池內(nèi)，硝化反應(yīng)需要充足的氧，要做好鼓風(fēng)機(jī)的曝氣工作，保證好氧池出口溶解氧量≥1mg／L。3．4好氧池出口溶解氧量。
3．5污泥齡。
硝化菌生產(chǎn)緩慢，在純培養(yǎng)中的世代增殖時(shí)間為8小時(shí)，而在自然環(huán)境中的世代增殖時(shí)間為30小時(shí)左右，為了保證硝化菌正常繁殖，生物脫氮工藝所需污泥齡比普遍活性污泥法長(zhǎng)。為保證氨氮去除率在99％以上，需要控制污泥齡大于40天。
3．6水力停留時(shí)間。
生物處理工藝的水力停留時(shí)間(HRT)是重要的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)之一，它與進(jìn)水中的污染物濃度以及處理工藝內(nèi)的生物量有關(guān)。隨著進(jìn)水中氨氮濃度增加，H R T 需要適當(dāng)延長(zhǎng)，以保證水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)水質(zhì)，選擇水力停留時(shí)間40小時(shí)。
3．7污水中油含量。
污水中油含量高時(shí)，對(duì)生物處理設(shè)備及出口水質(zhì)指標(biāo)有一定影響，應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)操作，嚴(yán)格控制進(jìn)水含油量不大于30mg／L。
4 生物膜法改進(jìn)型A／O生物脫氮實(shí)驗(yàn)
哈爾濱建筑大學(xué)根據(jù)黑化集團(tuán)公司污水處理實(shí)驗(yàn)委托書(shū)中提供的水質(zhì)、水量資料確定了進(jìn)水水質(zhì)(用黑化集團(tuán)公司的各種污水進(jìn)行調(diào)配)，在實(shí)驗(yàn)室下進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)裝置的處理能力為每小時(shí)1．2升，按以上控制指標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
5 結(jié)論從上表可以看出模擬實(shí)驗(yàn)完全可以達(dá)到指標(biāo)要求。
黑化集團(tuán)公司污水處理改造擴(kuò)建工程2006年8月被列入國(guó)家《松花江流域污染防治規(guī)劃(2006-2010)》，此裝置采用生物膜法改進(jìn)型生物脫氮工藝，通過(guò)哈爾濱建筑大學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)證明，按以上運(yùn)行控制指標(biāo)進(jìn)行污水處理，完全能達(dá)到國(guó)家工業(yè)企業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
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