AAO法生物脱氮工艺在焦化废水处理中的应用亓学山

A一A一O法生物脱氮工艺在焦化废水处理中的应用分学山于世友徐红(莱芜钢铁股份有限公司焦化厂莱芜271104)摘要莱钢焦化厂新建酚、氰废水处理站采用了先进的A一A一O法生物脱氮工艺,此工艺将污水二级处理中的缺氧、好氧两大类方法有机结合在一起,对焦化废水中的酚、氰、COD、氨氮等多种污染物均有较高的去除率,尤其是出水氨氮含量远远低于钢铁行业一级排放标准(15mg几)。文章还介绍了实际运行中污染物浓度、溶解氧、PH值等参数的控制情况,并指出了现有工艺条件下存在的问题及改进方向。关键词生物脱氮、焦化废水、氨氮1前言焦化废水中含有酚、氰、氨氮等多种有毒有害物质,处理难度比较大,我厂原来采用活性污泥法进行处理,这种工艺对废水中的酚、氰等污染物有较高的去除能力,去除率可达99%以上,但对COD去除率仅为70%左右,处理后废水COD的含量在200一400mg几左右,对氨氮去除率更低,约为40%一50%,处理后废水氨氮含量在200一300mg八左右。在2004年新建酚、氰废水处理工程中,我厂采用了国内先进的A一A-O法生物脱氮工艺来处理焦化废水,处理后废水氨氮含量降至15mg几以下,出水水质明显改善。2生物脱氮的原理生物脱氮是利用微生物的生物化学作用,将废水中的氨氮经硝化和反硝化反应,转变成无害的氮气而去除。在废水处理过程中,首先进行的是硝化反应,即在好氧条件下,利用细菌将氨氮氧化成硝态氮。硝化反应方程式如下:NH4·十1.sq一,~竺;些些亘一NoZ一+ZH·十HZoNoZ一+0.soZwe卫些鱼升No。-其次进行的是反硝化反应,即利用兼性菌将硝化过程产生的硝态氮还原为氮气直接逸出,反硝化反应方程式如下:ZNOZ一+3HZAZNO3一+SHZA反硝化菌反硝化菌N:个+ZOH一+ZHZON:个+ZOH一+4HZD式中姚A代表废水中的有机物3工艺流程我厂新建生物脱氮装置为山东省省内第一套生物脱氮装置,共有东、西两组,每组设计处理能力为70m3小,由生化处理、混凝处理和污泥处理三大部分组成。3.1流程说明具体工艺流程见图1:蒸氨废水首先入厌氧池,通过厌氧菌酸化水解废水中难降解的有机污染物,其出水和二次沉淀池的回流水由泵送人缺氧池,在缺氧池内微生物将废水中硝态氮还原为氮气,从而达到脱氮的目的。缺氧池出水自流人好氧池,在好氧池中投加碱源和稀释水,通过好氧菌降解酚、氰等污染物,并通过硝化154出水去熄焦{回流污水蒸氨废水一卜)舀困-争区亘巫]刁卜匾〔氢巫二次沉淀池回流污泥污泥阅-`匠亘亘亘}斗-一一匠巫工夔画图1生物脱氮工艺流程图反应使废水中的氨氮转化为硝态氮。好氧池出水人二次沉淀池,在二次沉淀池内进行泥水分离,其出水进人回流水井,一部分回流至缺氧池,其余人混凝沉淀池。二次沉淀池内分离出的部分污泥回流至好氧池,剩余污泥进人污泥浓缩池,进行污泥浓缩处理。在混凝沉淀池投加混凝药聚合硫酸铁和助凝剂聚丙烯酞胺,进一步降低出水中的悬浮物和COD,最后出水送炼焦车间熄焦用。3.2工艺特点3.2.1我厂A一A一0法生物脱氮工艺属于内循环式前置反硝化工艺,即反硝化在前,硝化在后,污水与污泥分开回流,回流污水回到缺氧池,回流污泥回到好氧池,此工艺以蒸氨废水中COD为碳源,不需另外投加甲醇等碳源,运行费用低。3.2.2此工艺在A一O工艺基础上,增加了厌氧单元,通过厌氧菌打开焦化废水中难降解的多环芳烃链,提高了废水的可生化性。3.2.3此套装置在设备选型上与传统的生物脱酚相比较为先进,如:增设了射流式浮选除油机,将蒸氨废水含油量降至20mg几以下;风机由罗茨风机改为离心风机,噪音低;曝气喷头由碟式改为膜片式,不易堵;设有溶解氧分析仪,可实现在线自动监测;厌氧池、缺氧池设有旋转布水装置,有助于水质均匀化,且不会造成系统充氧。4运行中的控制参数在实际运行中,影响处理效果的因素很多,我们主要从稳定进水水质人手,对进水指标、溶解氧、PH值等因素进行动态控制,根据化验结果及时调节,确保在工艺要求范围内。4.1废水中污染物的含量废水中污染物含量过高会引起细菌中毒,影响出水水质。我厂进水水质化验的取样口设在好氧池,好氧池进水水质按如下指标控制:酚150mgl/以下,氨氮150mgl/,cOD13oomg月。4.2溶解氧因微生物种类不同,在缺氧池、好氧池两个池子内进行的生化反应各不相同,故对溶解氧的要求也不同。对缺氧池而言,氧的存在会抑制反硝化细菌对硝态氮的还原,从而影响脱氮是否彻底,溶解氧等于0时,反硝化速率最高,我厂将缺氧池的溶解氧控制在0.2mg月以下,氨氮去除率达95%以上。好氧池内进行的生化反应需在有氧环境下进行,工艺要求控制在2一smg几范围内,但我厂蒸氨废水中各污染物含量远远高于设计要求,微生物分解、吸附污染物需大量溶解氧,故将溶解氧控制范围提升至6一gmg月。4.3PH值好氧池PH值主要靠投加NaZCO3来控制,一般在7左右。PH值偏高有两种不利影响:一是蒸氨废水中含有油类及芳香族化合物,PH值偏高将有大量泡沫产生,不利于系统充氧;二是要消耗大量的NaZCO3,155不经济。5处理效果从出水水质来看,我厂生物脱氮工艺不论是对酚、氛等污染物还是氨氮都有较高的去除率,远远好于设计要求。具体情况见表1:表1莱钢焦化厂生物脱氮系统进出水水质表单位:mg八、砚、、、项目口ó一)n,ù`J翔一)0创U勺盯一nr八ùóR一月呼.洲、一山招`月峥裙`目一n内j一内翻们j一月片指标~、\系统进水系统出水出水设计要求挥发酚佩化物C〔)D6存在问题及改进措施6.1蒸氨废水水质不好由于工程建设原因,溶剂脱酚工序与蒸氨工序不配套,有部分剩余氨水未经溶剂脱酚处理直接去蒸氨,造成蒸氨废水含酚高,需用清水稀释5一6倍后才能满足进水工艺要求,导致废水处理成本增加,待溶剂脱酚工序全部投产后,预计情况会根本好转。6.2出水COD偏高主要是由以下原因造成:①我厂焦油加工产生的废水需人剩余氨水系统参与蒸氨,送水方式为间歇式,故蒸氨废水COD含量在6000一9000mg月,偏高且波动大;②混凝装置由于设备原因未投加助凝剂聚丙烯酞胺,混凝效果不理想。今后拟将焦油车间送水方式由间歇式改为连续式,保证水质均匀化,同时改进设备保证聚丙烯酞胺正常投加,使出水COD降低至巧Omg几以下。7结束语A一A一O法生物脱氮工艺将污水二级处理中的缺氧、好氧两大类方法有机结合在一起,对焦化废水中的酚、氰、COD、氨氮等多种污染物均有较高的去除率,处理后废水氨氮含量远远低于钢铁行业一级排放标准(15mg助。在实际运行中,要重点把好源头关,控制好系统进水水质,可成倍降低运行费用。156