兩段A-O工藝處理高氮化工廢水研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，有機(jī)化工行業(yè)得到飛速發(fā)展。新興有機(jī)產(chǎn)品的大量生產(chǎn)，造成高凱氏氮(KN)綜合化工廢水的產(chǎn)生量大大增加，此類廢水倘若得不到有效的脫氮除碳處理而直接排放到自然環(huán)境中勢(shì)必造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，給人類健康和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)危害。 某大型化工集團(tuán)綜合廢水來(lái)源于多套化工裝置，主要含有醇醛廢水、合成氨廢水、硫酸廢水、AC廢水、聚氯乙烯廢水、錦綸廢水、季戊四醇廢水、氟化工廢水、電石渣廢水等。廢水排放規(guī)律性差，集中排放經(jīng)常發(fā)生，水質(zhì)水

2、量波動(dòng)較大。由于AC廢水、錦綸廢水、氟化工廢水中凱氏氮含量很高，所以廢水還具有高有機(jī)氮、高凱氏氮、高毒性、背景組份復(fù)雜等水質(zhì)特點(diǎn)。另外，廢水在預(yù)處理時(shí)使用廢棄的電石渣中和，造成廢水中含有大量的鈣離子和SS，導(dǎo)致該污水處理廠A/O-O膜法工藝生化處理系統(tǒng)結(jié)鈣嚴(yán)重，硝化效果很差，出水氨氮嚴(yán)重超標(biāo)，一些氨氮排放量較大的裝置如電化廠AC裝置等被迫關(guān)停。為解決上述存在的脫氮難題，本試驗(yàn)在原有工藝基礎(chǔ)上提出并研究了二段A/O泥法脫氮工藝，由于該化工

3、廢水含有較高濃度的鈣離子，給污水廠現(xiàn)行膜法工藝帶來(lái)了嚴(yán)重結(jié)鈣問(wèn)題，為此同時(shí)也研究了鈣離子對(duì)泥法處理此種化工廢水的硝化抑制情況。 根據(jù)上述高有機(jī)氮、高凱氏氮、高毒性抑制的化工廢水的特點(diǎn)及其處理工藝現(xiàn)狀，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用兩段A/O工藝，將氨化、除碳、降解毒性抑制物質(zhì)和脫氮分別置于獨(dú)立的反應(yīng)系統(tǒng)中，一段A/O子系統(tǒng)用于COD的去除、有機(jī)氮的氨化和毒性抑制物質(zhì)的降解，二段A/O子系統(tǒng)用于氨氮的硝化。為適應(yīng)該化工集團(tuán)的后續(xù)發(fā)展，考查了兩段A

4、/O工藝在不同KN負(fù)荷下的處理特性和抗沖擊負(fù)荷能力。在124d的穩(wěn)定運(yùn)行中，進(jìn)水有機(jī)氮負(fù)荷由15mg/L逐步增加至100mg/L，凱氏氮負(fù)荷由60mg/L逐步增加至180mg/L，COD負(fù)荷由400mg/L逐步增加至1600mg/L。在低氮負(fù)荷期(第1～46d)，進(jìn)水氨氮、凱氏氮、COD濃度分別為23.0～59.4mg/L、54.9～90.6mg/L、382.6～804.0mg/L，出水氨氮、凱氏氮、COD濃度分別為9.5～17.6mg

5、/L、13.4～23.5mg/L、36.4～88.3mg/L，氨氮、KN、COD平均去除率分別為74.80％、74.76％、92.10％；在高氮負(fù)荷試驗(yàn)期間(第47～124d)，進(jìn)水氨氮、凱氏氮、COD濃度為51.1～241.5mg/L、125.8～301.6mg/L、487.0～1691.0mg/L，出水氨氮、凱氏氮、COD濃度分別為0.6～21.8mg/L、0.9～22.6mg/L、51.6～124.9mg/L，氨氮、KN、COD平

6、均去除率為88.90％、90.30％、93.63％。第61～62d進(jìn)行了KN負(fù)荷300mg/L的沖擊試驗(yàn)，系統(tǒng)5天后出水氨氮濃度就降到30mg/L以下(21.1mg/L)，并持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在第101～113d進(jìn)行了低溫模擬試驗(yàn)，取消加熱裝置，模擬冬天自然條件，由于溫度的降低，硝化效果受到了較大影響，出水氨氮保持在51.4～72.8mg/L，平均為58.79mg/L，溫度恢復(fù)至25～28℃后硝化效果得以迅速回升，4d后出水氨氮保持在15.

7、8～21.8mg/L。試驗(yàn)結(jié)果表明，兩段A/O工藝對(duì)高有機(jī)氮高凱氏氮化工廢水具有良好的脫氮除碳效果和抗沖擊負(fù)荷能力。 為探究鈣離子對(duì)兩段A/O泥法工藝處理此化工廢水的硝化抑制情況，在第二階段試驗(yàn)中，根據(jù)該化工集團(tuán)現(xiàn)有及后續(xù)發(fā)展情況，設(shè)計(jì)了3×3組低氮(60mg/L)、中氮(120mg/L)、高氮(180mg/L)濃度下低鈣(600mg/L)、中鈣(900mg/L)、高鈣(1200mg/L)離子濃度反應(yīng)器以研究鈣離子對(duì)硝化的抑制情

8、況。試驗(yàn)結(jié)果顯示，在45d的穩(wěn)定運(yùn)行中，低氮(NH4+-N濃度60mg/L)條件下，低鈣(Ca2+濃度600mg/L)、中鈣(Ca2+濃度900mg/L)、高鈣(Ca2+濃度1200mg/L)對(duì)廢水的生物硝化抑制作用不明顯；中氮(NH4+-N濃度120mg/L)條件下，低鈣(Ca2+濃度600mg/L)對(duì)廢水的生物硝化抑制作用不明顯；中鈣(Ca2+濃度900mg/L)、高鈣(Ca2+濃度1200mg/L)對(duì)廢水的生物硝化有較大抑制作用，