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        【污水處理技術】生物膜法脫氮污水處理研究

        【污水處理技術】生物膜法脫氮污水處理研究

        摘要:黑化集團公司新擴建生物污水處理,采用的是生物膜法改進型生物脫工藝(現已建成大部分),經哈爾濱建筑大學模擬實驗,完全可達到最新的國家工業水污染物排放標準GB13458—92,投產后,必將減輕對嫩江的污染,具有較大的社會效益和環保效益。

        關鍵詞:生物膜法:污水處理

        黑化集團公司隨著企業的發展,污水的來源發生了變化,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,原來的生物活性泥法處理廢水工藝對污水中的氨去除效率低,己不能適應生產及環保的需要,采用新技術勢在必行。

        1  生物膜法改進型A/O生物脫工藝流程

        黑化集團公司新擴建的生物膜法改進型A/O生物脫工藝裝置,設計處理廢水量為250t/h,公司內用分別將造氣廢水、甲醇生產廢水及焦化酚水經壓力線送至生物脫酚隔油池,隔除水中帶的大部分油類后進入調節池,存調節池對各路來水進行調節,混合均勻,達到缺氧池進水質時 .再用送人初沉池. 盒去懸浮顆粒后,用送至缺氧池。在缺氧池內通過半軟性填料上所附著的反硝化菌生物膜的作用,以水中的有機物質為碳源,進行反硝化反應,降解氨及其它有機物后,自流入好氧池。在好氧池通過鼓風機進行曝、提供氧氣,在附著在半軟性填料的硝化菌生物膜的作用下,以水中的有機物為碳源,進行硝化反應,進一步降解氨及其有機物質,達到排放標準后流入二沉池。在二沉池中靜止沉淀后,上層凈水大部分自流入回流池,通過回流回到缺氧池水入口處,同時這部分加入磷鹽及堿為生物膜提供營養及改善反應環境,少部分凈水排入集水井同廠內來水污下水混合排到江內。剩余的污泥分別經缺氧池、二沉池底部排泥排人污泥提升井,經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和較多的絲狀菌組成。生物膜內層為厭氣膜,表面層為好氣膜。當生物膜長到一定厚度時,生物膜內層不能支撐其表面的生物群體時,生物膜就瓦解,大塊的生物膜開始脫落,同時在填料上又形成新的生物膜,新陳代謝處于良性循環。

        生物膜法改進型A/O法也稱前置型反硝化生物脫工藝,基本原理是工業廢水先進入缺氧池與好氧池的回流液混合進行反硝化,利用原水中的有機物作為碳源,將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化為氣從水中逸出,因此,缺氧池的作用是除去COD和硝態,反應方程式如下:


        3  生物膜法改進型A/O生物脫工藝主要控制指標污水從好氧池進入沉淀池后,夾帶的脫落的生物膜被沉淀分離,有機物才能徹底從污水中去除,沉淀池出水一部分排放,大部分通過回流,將硝態返回到缺氧池,在異養菌作用下完成反硝化過程,達到脫目的。沉淀池排出的剩余污泥經過濃縮脫水后成為干污泥,晾曬后處理。經上述循環后,沉淀池中的污水達到排放標準后,部分排人嫩江。

        3.1  PH值和堿度。

        生物硝化是硝化菌對固定氨進行硝化反應,游離氨含量高時對硝化反應有抑制作用。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值應保持在6.5—8.0之間。

        3.2溫度。

        溫度對硝化和反硝化速度都具有一定的影響,溫度過高或過低都將對硝化菌有抑制作用。據資料介紹,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。

        在生產運行中,為保證硝化和反硝化反應正常進行,控制裝置內的水溫為20—36℃。在冬季水溫不低于20℃。

        3.3回流比。


        好氧池內,硝化反應需要充足的氧,要做好鼓風機的曝氣工作,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。

        硝化菌生產緩慢,在純培養中的世代增殖時間為8小時,而在自然環境中的世代增殖時間為30小時左右,為了保證硝化菌正常繁殖,生物脫工藝所需污泥齡比普遍活性污泥法長。為保證氨去除率在99%以上,需要控制污泥齡大于40天。

        3.6水力停留時間。

        生物處理工藝的水力停留時間(HRT)是重要的設計和運行參數之一,它與進水中的污染物濃度以及處理工藝內的生物量有關。隨著進水中氨濃度增加,H R T 需要適當延長,以保證水質達到排放標準,根據實驗水質,選擇水力停留時間40小時。

        3.7污水中油含量。

        污水中油含量高時,對生物處理設備及出口水質指標有一定影響,應加強生產操作,嚴格控制進水含油量不大于30mg/L。

        4  生物膜法改進型A/O生物脫實驗

        哈爾濱建筑大學根據黑化集團公司污水處理實驗委托書中提供的水質、水量資料確定了進水水質(用黑化集團公司的各種污水進行調配),在實驗室下進行了模擬實驗。試驗裝置的處理能力為每小時1.2升,按以上控制指標進行實驗,實驗結果如下:


        5  結論從上表可以看出模擬實驗完全可以達到指標要求。

        黑化集團公司污水處理改造擴建工程2006年8月被列入國家《松花江流域污染防治規劃(2006-2010)》,此裝置采用生物膜法改進型生物脫工藝,通過哈爾濱建筑大學模擬實驗證明,按以上運行控制指標進行污水處理,完全能達到國家工業企業污水排放標準。

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