化纤含氰废水生物脱氮技术的应用米治宇

38黑龙江石油化工第10卷1999年化纤含氰废水生物脱氮技术的应用米治宇汪振英刘景山(大庆石油化工总厂化纤厂,大庆163711)摘要根据生物脱氮反应中废水的硝化和反硝化特点、原理及化纤含氰废水场生物脱氮装置的运行实践,改进了制约生物脱氮反应的硝化和反硝化反应条件;严格控制溶解氧含量;在相同进水量的情况下,使氨氮合格率由27.5%提高到89.5%。关键词生物脱氮含氛废水硝化反应反硝化反应1前言大庆石油化工总厂化纤厂含氰废水场是一套处理能力为100口h的串联式废水处理场。处理对象为含有丙烯睛、乙睛、氢氰酸、硫氰酸钠的废水,废水源头的丙烯睛、睛纶等装置排出大量有机和无机含氮化合物。这些含氮化合物除供原生质的合成,微生物的繁殖及增长外,其余大部分经生化作用转化为氨氮。水体中过多的氨氮对人和生物有毒害作用,为此大庆石油化工总厂化纤厂于1995年对原装置进行全面改造。改造后的工艺为缺氧一好氧生物膜法脱氮工艺,即灯O法l1]。经过近3a的运行实践,找出了影响生物脱氮的主要因素,并进行改进和调整,从而达到了较好的脱氮效果。2生物脱氮的工艺原理在生物脱氮工艺系统中,共有3种类型的生化反应。.21碳化反应主要发生在厌氧池及氧1池中。在氧1池中,有机物和无机物经微生物的氧化、分解,其中一部分C、N、P、S等经同化作用合成为微生物的细胞组成成分,以微生物的形式存在于填料上。剩余的大部分C经微生物异化作用氧化为CO:。该过程释放的能量供微生物的代谢生长所需,剩下的N、P书以NH犷,PO户,50户的形式随水排出。CN一+02+HZO一COZ+NH+4酶CxH刃+202,令C02+HZO.22硝化反应主要发生在氧1池及氧2池中,是指NH4十氧化成Nof然后再氧化成NO3一的过程。这两个过程分别由两类菌参与完成,一类是亚硝化菌,另一类是硝化菌。由于它们是化能自养菌,因此只能利用无机物来繁殖自己。.23反硝化反应在厌氧池中通过反硝化反应使N仇一和NOZ一还原为N:和NZO的异化硝酸盐。参与这一过程的反硝化菌,大多数是异养的兼性厌氧细菌,能利用各种有机物作为反硝化过程的电子供体(碳源)。3废水场运行情况含氰废水场原采用活性污泥法与生物膜法串联工艺处理废水,工艺流程见图1。大大大大刁、、、配配调调调调调调调水水节节节节节节节罐罐池池池池池池池池池接接触氧化池池图1活性污泥与生物膜串联工艺酶CxHYO沙NH犷+02一C5H7N02+HZO+COZ(有机物)(细胞)SCN一+02+H20~.分50户+C02+NH+4改造后,含氰污水场全部采用了生物膜法处理废水,工艺流程见图2。收稿日期:1998一12一05作者简介:米治宇,男,工程师,1990年毕业于黑龙江大学化学系,现从事环境保护工作。DOI:10.16049/j.cnki.lyyhg.1999.01.014第1期米治宇.化纤含氛废水生物脱氮技术的应用氧氧氧氧氧氧氧氧氧氧调调调调沉沉lllll22222淀淀节节节节节节节节池池池池池池池池池池池池池池氮气外排图2灯O生物膜脱氮工艺从1995年10月10日开始运行至1997年12月经历了4次开工。每次开工都不能满负荷运行,只能部分进水,部分处理,合格率仍然很低。1997年7-12月份的运行情况见表l(进水量为40一50口h)。表11997年7一12月份运行情况(合格率/%)月份789101112COD90.31〕)1(X)lX()33.353.5氨氮26.32468.125021.7从表1可以看出,平均氨氮合格率只有27.5%。由于诸多原因氧2池内的填料密度小,致使所携带的微生物量也少,直接导致了处理能力下降。加之厌氧池上部经常聚积大量污泥,导致氮气释放不出来,影响了反硝化反应的进行。由于安装方面的原因,也使曝气软管没能发挥其应有的作用,使溶解氧满足不了微生物的要求。4影响生物脱氮反应的主要因素.41氧化液浓度硝化反应是水中还原态氮在亚硝化菌和硝化菌的作用下向氧化态转变的过程。根据自养型和硝化细菌的特性及硝化作用机理,一般BOD应控制在巧~20Ing/L硝化菌才能占优势,硝化作用才能明显发生。.42溶解氧含且氧是硝化反应的电子受体,氧化池内溶解氧含量直接影响硝化反应的进行。在进行硝化反应的氧化池内溶解氧含量不得低于lm群L。反硝化菌属异养兼性厌氧菌,在无分子氧同时存在亚硝酸和硝酸离子的条件下,能够利用这些离子中的氧进行呼吸,使硝酸盐还原。只有在有氧条件下,反硝化菌体内的某些酶系统组分才能够合成。这样,反硝化反应易于在厌氧、好氧条件交替的条件下进行,溶解氧应控制在.05m留L以下。5改进措施(1)1998年4月份检修期间,更换氧2池内破损的填料,重新制作框架,按要求拴系填料。共拴系组合填料513时,弹性立体填料45时,为硝化菌的繁殖、增长提供了足够的载体。(2)在沉淀池内安装斜板填料,将剩余污泥截流在沉淀池内,避免了剩余污泥流入厌氧池内。(3)采用曝气软管给微生物充氧,按要求安装新的喉箍。(’)为建立生物脱氮的良性循环,在开工中向厌氧池内加人硝酸盐,使其与水中的COD反应,以降低氧化池进水的COD浓度,有利于硝化菌的繁殖和生长。6改进效果上述措施实施后,进水量为40~50口h时运行结果见表2。表21998年6一n月份运行情况(合格率/%)月份67891011平均COD9074.296.893.31X()1X()92.4氨氮95.582690万6821X()lX()89巧实施6个月后,氨氮平均合格率为89.5,比改进前提高了62%。参考文献1张自杰等牙境工程羽件冰污染防治卷高等教育出版社,199672们272秦麟源.废水生物处理.同济大学出版社,1989308一312APPlieationofChe而calFiberCyaulde一eontaiinngWasteBioloigcalDeultrogenaitonTechulque人仃矛行州班王刀召矛魏二少廿茗乙Z口.升铭`.内刀z(Che而ealiFberlPantofD明i昭ePoctrhe而ealComPlex,163714,China)AbstractAeeo汕鳍tointirifeiatonanddeint成eiatonehaacrteirstiesandpirneiplesOfwastewaterinbioloigealdenitor罗nationreaetion胡d叩eraitonpacritceiniholoigealdein加genaitonuintinehe而ealifbereyanide一eontianingwastewatertreatmentplant,thenitrat,onanddenilri五eiatoneractioneoniditosneosntrianedhtebioloigealdeintrogenarioneractionaerimporvedandtheidssolvedoxygeneontent15stireilyeoontriled.Undsrhtesamewaetrintakeeoniditosn,anunoinaintorgenaceeptablearte15ineerasedform27.5%to89.5%.KeyWo油Bioloigeald丽加geniatonCy耐de一eoinianingwastewaterNitartioneractionDenit而eationeraction