河北某化工厂水处理项目自2009年4月运行,平均日处理能力200m3/d,现污水处理的主要问题是氨氮的处理效果差,且扩产将产生200吨/天的处理缺口。从多方面综合考虑,采用氨氮吹脱+两级UASB+AO+生物接触氧化工艺,可使水质满足排放标准要求。
1 废水水质和水量
该厂排放的污水具有“三高一低”特性,即浓度高,盐度高,氨氮浓度高,可生化性低,扩产后产生200吨/日的处理缺口,出水水质指标要求达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。
2 处理工艺流程
由于扩产造成的处理缺口,原有工艺不能满足排放要求,在原工艺的基础上对污水处理项目进行改造。从工程造价、运行成本、操作管理方便等方面综合考虑,经过多种方案的技术对比和借鉴已有工程实践经验,提出以氨氮吹脱+两级UASB+AO+生物接触氧化工艺,对该厂化工废水进行处理。
3 处理构筑物及设备说明
车间排水自流到调节池,废水量200m3/d,调p H至11,设空气搅拌系统,以达到均质均量的目的。调节池设蒸气加热系统(保持污水温度30-35℃)、p H调节系统、脱氮剂投加系统,以满足氨氮吹脱处理的需要,产生的尾气引入废气吸收塔。
污水由调节池提升至氨氮吹脱塔。将废水p H调节至碱性,然后通过气液接触将废水中的游离氨吹脱出来,进入废气吸收塔。氨氮吹脱塔能去除废水中大部分的氨氮,减轻后续工艺的处理负荷。氨氮吹脱塔内含填料,罗茨风机鼓风,尾气引入废气吸收塔。
水解酸化池能提高污水的可生化性,对提高后续工艺的生物处理速率、缩短生物反应时间、减少能耗和运行费用,具有重要作用[1] 。水解酸化用在UASB前,减轻其处理负荷。
UASB反应器可以去除污水中大约80%左右的COD,用于高浓度有机污水的处理。其机理[2] 是利用微生物凝聚,结块机能,使微生物聚集,形成了具有良好性能的污泥颗粒,大大提高了污泥浓度,因而提高了反应器的处理效率和负荷,有效去除水中COD;并将难降解的高分子有机物通过水解作用分解为小分子易降解有机物,提高污水的B/C值,增加可生化性。UASB反应器运行时的温度要求为25℃,当原水温度不满足要求时可采用蒸汽或其他方式对UASB反应器进行加温。采用两级UASB,强化处理效果。
废水进入缺氧池(A池)中,同时还有一部分通过好氧处理的硝化液(混合液)回流到缺氧池,在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌氧化有机物的同时,将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。
反硝化过程是在缺氧条件下,异养型反硝化细菌将废水中NO3-N,还原为N2,N2难溶于水,经鼓气,得以吹脱。
影响反硝化的主要因素:温度、p H值、溶解氧、有机碳源。
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,去除率较高。同时,废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。通过硝化后另一部分混合液经二沉池进行固液分离,清液进一步处理后排放,污泥部分回流到厌氧池。
影响硝化过程的主要因素有:温度、p H值、溶解氧、污泥停留时间、BOD负荷。
生物接触氧化是活性污泥法和生物滤池复合的生物膜法。曝气池中有填料,采用人工曝气。具有以下特点:(1)可以达到较高的容积负荷;(2)运营管理方便;(3)对水质水量的骤变有较强的适用能力;(4)污泥产量相当于或低于活性污泥法。
氨氮吹脱塔、UASB等产生的废气引入在用的废气吸收系统进行处理。废气成分主要为:三甲胺、硫化氢、氨、甲硫醇、甲硫醚、二甲硫、二硫化碳。这些气体须经过处理达标后方可排入大气。
4 工程运行
经过工程实践,氨氮吹脱塔对氨氮的去除率能达到80%;UASB池对CODCr、BOD5的去除率能达到75%、50%,A池对COD-Cr、BOD5的去除率能达到35%、30%,O池对CODCr、BOD5的去除率能达到55%、45%。
5 结语
工程运行结果表明,氨氮吹脱+两级UASB+AO+生物接触氧化工艺处理该化工厂废水是可行的,处理效果好且运行稳定,运行费用低,出水能够达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》二级排放标准。
摘要：介绍了氨氮吹脱+两级UASB+AO+生物接触氧化工艺处理化工废水的设计、主要工艺设备及运行情况。运行结果表明,该工艺可行,出水结果能够达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。
关键词：氨氮吹脱,水解酸化,UASB,AO法,生物接触氧化法,废水处理
参考文献
[1] 张胜,徐璇,毛永灏等.乳品生产废水处理[J].工业用水与废水,2007,38(2):51-54.
[2] 张自杰.环境工程手册[M].北京高等教育出版社.1996.