MBBR工艺处理化工废水中试研究.pdf

MBBR 工艺处理化工废水中试研究 楼洪海 王 琪 胡大锵 张世新 杭州金源环保工程有限公司, 杭州 310012 摘要 根据某化工污水的水质水量特点, 采用预处理A OMBBR 工艺, 在试验期间发现该工艺不但能够稳定去除 COD, 且能高效的去除凯氏氮, 去除效率能够达到 95以上, 并且对后段的MBBR 工艺的填料进行了跟踪监测, 未发生 钙离子的沉积, 因而不会对系统产生影响。 关键词 化工废水 钙离子 MBBR 工艺 高浓度凯氏氮 浙江某化工集团污水处理厂原有 A O O 工艺, 主要是去除污水中的高凯氏氮 ,但进水由多种生产废 水组成 ,水质复杂, 尤其生产乙炔而产生的电石渣上 清液含有高浓度的 Ca 2 、 S 2-对微生物硝化反应和污 水处理厂的运行产生较大影响。本中试对原工艺进 行了一定的改进 ,在前端增加预处理设施 ,将后端的 附着态好氧段改为悬浮态和附着态共存的MBBR 工 艺,强化了硝化效果 ,经过试验取得了阶段性成果 。 1 试验材料与方法 1. 1 原水水质 中试进水为污水处理厂均质池的出水,其水质指 标见表 1。根据试验要求, 提高进水氨氮浓度, 以硫 酸铵作为氨氮补充药剂维持,TKN 质量浓度在 120～ 220 mg L 。 表 1 污水处理厂均质池出水水质指标mg L pH 除外 监测项目CODBOD5SSTKN Ca2S2 - pH 进水1 010≥ 606≤7080 ～ 100300～ 50060 ～ 707 ～ 8 1. 2 工艺流程及主要装置 污水处理厂现运行工艺为A O O 工艺 见图 1 , 前面 A O 段为活性污泥法, 后段好氧池投加弹性填 料,设计流量为14 400 m 3 d 。中试装置流程见图 2,流 量为100 L h ,24 h连续运行。 进水调节池均质池缺氧池一段好氧池中沉池 剩余污泥 污泥回流 二段好氧池 硝化液回流 二沉池出水 图 1 污水处理厂工艺流程 进水预曝气池 投加硫酸 亚铁、碱 预沉池缺氧池一段好氧池MBBR二沉池 硝化液回流 剩余污泥 污泥回流 出水 图 2 中试工艺流程 该中试装置的特点是增加了预处理设施 ,并将第 二段好氧改为MBBR 工艺 ,由于该工艺为悬浮态和附 着态两相 ,省去了中沉池。各主要装置的规格 、 尺寸 见表 2。 2 试验结果及讨论 2. 1 启动及运行条件 该中试于 2007 年 4 月开始运行 , 首先接种微生 物,所投加的污泥均来自该污水处理厂一段好氧池。 以生活污水和加硫铵的自来水培养MBBR的硝化菌 , 表 2 主要装置规格、尺寸 构筑物名称规 格材质结构备注 预曝气池0. 6 m0. 6 m1 . 5 m钢制投加 FeSO4,NaHCO3 预沉淀池0. 6 m0. 6 m 1 . 5 m钢制竖流式沉淀池 缺氧池0. 9 m0. 9 m 1 . 5 m钢制配备搅拌器一台 一段好氧池0. 9 m0. 9 m 1 . 5 m钢制 MBBR池2. 5 m0. 5 m 1 . 5 m钢制内装B-Cell 填料 二沉池0. 5 m0. 5 m 1 . 5 m钢制竖流式沉淀池 并投加 NaHCO3调节碱度, 逐步提高氨氮负荷 。然后 逐步增加一段好氧来水水量 , 经过将近一个月的培 61 环 境 工 程 2008年 12 月第 26卷第 6 期 养,达到预期要求,可以连续进水进行试验。 运行 过 程 中 , 缺 氧 池 和 好 氧 池 的 MLSS 为 4 832 mg L ,MBBR 池中的悬浮态 MLSS 为5 091 mg L。 缺氧池的 DO 0. 5 mg L, 一段好氧池的 DO 2 ～ 3 mg L ,MBBR 池中的 DO 3～ 4 mg L, 生化段运行 pH 值为 7. 4～ 7. 5,保证有利于硝化菌生长条件 [ 1-2] 。 2. 2 预处理效果 在预曝气池内加人FeSO4,并投加 NaHCO3调节值 为7. 7 左右, 并对出水的 Ca 2 ,S 2-进行监测分析。出 水Ca 2质量浓度为300 mg L左右,预处理出水 S2-质量 浓度 1 mg L。说明预处理对 S 2-能够有效的去除,进 入生化段的 S 2-浓度不会对微生物产生抑制,而预处理 对Ca 2的去除,效果并不理想,相对浓度较高。 2. 3 COD去除效果 根据试验要求 , 进水的 COD 质量浓度要达到 1 000 mg L ,由于中试工艺继续采用两段好氧 ,前置反 硝化, 特别是反硝化阶段对 COD 的消耗较高, 据报道 要达到完全脱氮的效果, COD TKN 应大于 6. 6 [ 2] , 而 该试验的 ρ COD ρ TKN 在 4. 5 ～ 8. 3, 平均的反硝 化率为69。因此虽然进水的 COD 较高, 但是还是 能够保证出水的 COD 质量浓度在100 mg L以下。图 3 为 2007 年 89 月试验期间的出水 ,出水 COD 质量 浓度在40～ 80 mg L ,平均去除率为 93. 3,完全能够 达到国家污水综合排放标准 GB8978 -1996 中的一 级排放标准。 图3 COD 处理效果 2. 4 氨氮去除效果 图4 为该中试工艺 2007 年 89 月凯氏氮处理 效果, 进水的凯氏氮质量浓度在 120～ 220 mg L ,去除 率达 95 以上,该工艺对凯氏氮有很好的去除效果。 由于后段采用的 MBBR工艺,池内存在悬浮态和附着 态两种形式的污泥 ,因此不但增加了污泥浓度 ,而且 加强 了 系 统 抗 冲 击 负 荷 的 能 力, 氨 氮 负 荷 为 0. 018 kg kgd 。但试验进入 2007 年9 月份后, 昼夜 温差比8 月份大得多 ,整个系统对凯氏氮的总量去除 有所下降。 1进水凯氮; 2出水氨氮; 3排放标准; 4凯氮去除率。 图 4 凯氏氮处理效果 2. 5 MBBR池填料钙离子分析 据有关资料报道 ,Ca 2的沉积对硝化反应有抑制 作用 [ 3] , 另外该污水处理厂运行过程中, 由于后端好 氧池采用了弹性填料, 钙离子的沉积在填料上, 抑制 了微生物的生长 ,导致整个后段O 池硝化效果很差。 由于预处理对 Ca 2 的处理并不理想, 因此在运行 MBBR工艺过程中对 Ca 2进行必要的监测 。5 月份 测定钙含量为 2. 13,7 月份测定钙含量为 1. 89,9 月份测定钙含量为 1. 04。由以上数据可知 Ca 2会 在填料上发生沉积, 但由于 MBBR工艺的填料是可移 动的 , 填料上的 Ca 2在曝气的冲击下会自动脱落。 因此该工艺可以避免钙离子的影响 。 3 结论 1 在通过有效的预处理以后 , 出水的 S 2-浓度 较低, 但Ca 2的去除效率较低, 全流程处理情况比较 稳定 ,有利于后段的生化处理 。 2 该试 验进水100 L h , COD 质量浓 度达到 1 000 mg L时,出水COD质量浓度可稳定在80 mg L以 下,对 COD 平均去除率达 93. 3, 完全达到要求 。 3 MBBR工艺能够稳定高效率的去除凯氏氮, 平均去除率在 95 以上,氨氮负荷0. 018 kg kgd 。 4 对 MBBR 池中填料的钙离子进行了跟踪监 测,发现钙离子不会在填料上发生大量沉积 ,因此不 会对硝化产生影响。 参考文献 [ 1] 沈耀良. 废水生物处理新技术. 北京 中国环境科学出版社, 2006 210 [ 2] 李军, 杨秀山, 彭永臻. 微生物与水处理工程. 北京 化学工业 出版社, 2002 376 -381 [ 3 ] 王本洋. 含钙污水生化处理装置的开车调试. 工业用水与废 水, 2001, 32 1 45-47 作者通信处 楼洪海 310012 杭州市文三路 478 号华星时代广场 C -406 杭州金源环保工程有限公司 电话 0571 87896777 2007- 12-03 收稿 62 环 境 工 程 2008年 12 月第 26卷第 6 期 showed that the improved was simple and implemented easily. The accuracy of the was high and the determining results could re - flect basically the degree of pollution caused by the oxygen -demanding organic matters in sediment-laden water. Keywords sediment -laden river COD monitoring improving PILOT-SCALE TEST ON TREATING THE CHEMICAL WASTEWATER BY MBBR PROCESS Lou Honghai Wang Qi HuDajiang et al 61 Abstract According to the features and quantity of a chemical wastewater, pretreatment -A O -MBBR process was adopted. In the course of testing, not only the COD could be removed steadily but also the TKN couldbe removed efficiently, the removal efficiency was more than95by this process. And a trace monitoring of Ca2in the fillings of the MBBR tank was done and a deposition of Ca2 did not happen, so the system was not influenced. Keywords chemical wastewater Ca2 MBBR process high concentration TKN AEROBIC ACTIVATED SLUDGE GRANULATION AND ITS CHARACTERISTICS INA CONTINU - OUS -FLOW COMPLETELY STIRRED TANK REACTOR CSTR Shen Yaoliang Li Yuan Sun Lizhu 63 Abstract The laboratory -scale study was carried out on the granulation and characteristics of aerobic activated sludge in a continuous -flow completely stirred tank reactor with a cetates as the carbon source and a prepared water by nutrients and other micro-elements as raw water COD150～ 500 mg L, pH6～ 7 , which was inoculated with activated sludge from a municipal wastewater treatment plant.The results showed that the stramineous aerobic granule sludge of1～ 5mm in diameter average 2～ 3mmwas ed after 20 d operation at normaltemper - ature 25～ 30℃ . The granulationwas accomplished via such consecutive processes as EPS self-flocculation, filamentous binding and attachment among the small -sized granules, and four steps including inner nucleus ation and flocculation, granule ation and maturation were found during the aerobic sludge granulation.The reactor was operated stably and efficiently , and the removal rates of 85～ 90, 90 and 50～ 70 for COD, NH 4-N and PO 3- 4-P respectively were obtained under the conditions of HRT being 2. 82 h and organic loading rate 4. 24 kg m3d. The aerobic granules show excellent settling perance with settling velocity of 30～ 58 m h. Keywords completely stirred tank reactor activated sludge aerobic granule sludge characteristics THE STUDY ON TREATMENT OF PAPER -MILL MID -STAGE WASTEWATER BY HYDROLYTIC ACIDIFICATION -ACTIVATED SLUDGE PROCESSZhang Beiping Li Wei Lu Xiejuan et al 67 Abstract The hydrolytic acidification -activated sludge processwas used to study pulp-mill mid -stage wastewater, which was characterized by high concentration of COD, with an emphasis onthe effect and parametersof hydrolytic acidification and activated sludge process. Experimental resultswere shown as follows when the temperature was under 40℃ and hydraulic retention time HRTwas 10 h, the removal rate of COD was about 34. The technologic parameters of the later activated sludge werehydraulic retention time was 12 h, the DO of the mixed liquid was 4 mg L, the removal rate of COD was about80. As a result, COD in the effluent couldmeet the emission standard specifiedby “Wastewater Pol - lictant Emission Standard of Papermaking Industry” GB3455 -2001. Butwhen the temperaturewas higher than 40℃, the removal rate of COD in the mid -stage wastewater was about 55. The effluent could not meet the emission standard. Keywords mid-stage wastewater hydrolytic acidification activated sludge process TECHNICAL AND ECONOMICAL COMPARISON OF WATER COOLING SYSTEM OF BLAST FURNACEWang Ling ChenJiliang 71 Abstract Taking 2 500m3blast furnace as example, technical flow, characteristic and economical benefit of recycledwater cooling system are analyzed, and it is proposed to use closed recycled soft water technics and evaporated air cooling equipment separately, which is important to save water and energy in iron and steel plants. Keywords boil furnace separated closed soft water circulation cooling system clean open -cycle water evaporative air cooler plate ex - changer economic benefit COMPARISON AND CHOICE OF FLUE GAS DESULFURIZATION PROCESSES Liao Chuanhua Zhou Ling Zhu Tingfeng et al 74 Abstract The use of coal becomes more and more important and the combustion of high -sulfur coals would impair air quality, efforts have been made to devise efficient processes to control sulfur dioxide emission. Besides desulfurization before and during combustion, flue gas desulfu - rization is considered the most promising that could also be applicable to all other fossil fuels. Several processes with highest use andwith high potential for future use are compared. Keywords desulfurization of flue gas comparison choose THE APPLICATION OF ENS SEMIDRY DEFLUORINATION AND DESULFURIZATION IN THE CLEANING OF SINTERED SMOKE AND EXHAUST Chang Ruiqing Bao Wenhong Ma Zhiming 78 Abstract The ENS semidry process of defluorination and desulfurization is a new-style technology in seperating sulfur dioxide SO2from smoke.It dealswith sulfur dioxide ranged from 0. 1 to 5 by volume. The content of sulfur dioxide in cleaned smoke reaches to several ppm. 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 6,December,2008