生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究

生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究 第22卷第l期2008年1月甘肃联合大学(自然科学版)JournalofGansuLianheUniversity(NaturalSciences)Vo1.22No.1Jan.2008文章编号:1672—691X(2008)01—0069—05生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究朱晓玫,刘柏智,朱晓青.(1.兰州石化聚烯烃事业部,甘肃兰州730060;2.兰州石化污水处理厂,甘肃兰州730060;3.兰州石化化工储运厂,甘肃兰州730060)摘要:主要论述了利用生物膜法与活性污泥法复合技术对兰州石化污水处理厂现有污水进行中试试验,通过该中试试验处理后的污水完全可以达到国家一级排放标准,建议可将此技术用于今后大生产运行.关键词:生物膜;化工污水;中试试验中图分类号:X703.1文献标识码:AO引言移动床生物膜反应器(Moving—bedBiofilmReactor,MBBR)是1988年由挪威KaldnesMilijOteknologi(KMT)公司与SINTEF研究机构联合开发并申请专利(NO172687,PCT/NO91/0007)|】的一种新型高效低能耗的生物废水处理装置.移动床生物膜反应器又称悬浮填料移动床工艺,其主要原理就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物生长附着的载体,漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动.通常,好氧反应器依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用在反应器内自由流动;在缺氧和厌氧反应器中则是通过机械搅拌或者沼气搅拌使填料呈现流化状.此法不需反冲洗和污泥回流,而且水头损失小,是悬浮生长的活性污泥法与附着生长的生物膜法相结合的一种工艺.】,兼有完全混合式活性污泥法均匀接触所形成的高效率和生物膜法能承受高负荷冲击的双重优点.中国石油兰州石化公司化工污水处理装置始建于5O年代,主要承担着兰州石化公司化工生产装置及西固区部分企业和生活污水的处理.分别于上世纪9O年代未和2002年进行过两次大规模的技术改造,现采用传统的”水解,A/O法,生物曝气”等处理工艺,处理能力为55000吨/日工艺流程如下大修期间,生产装置排放的污水水质会有很大变化;其次,各一级污水处理装置出现故障或运行不正常时,进入污水处理厂的污水也会出现较大波动,会超过污水处理装置的处理能力,出现排放污水C0D超标现象.兰州石化公司处于黄河上游,是黄河水源地的水质敏感区域.兰州石化公司排放的污水量比较大,排放污水的水质好坏,会直接影响到黄河水质的质量.随着国家环保部门对河水水质要求的逐渐提高,排放到黄河中的污水的水质指标也要相应提高.因此中石油股份公司兰州石化公司对污水处理工作提出越来越严格的要求,污水处理排放标准要逐渐达到C0Dc≤60rag?,NH.一N≤5mg?L以下,并在可能的情况下将部分污水进行回用.1中试试验思路为达到改善出水水质的目的,采用最佳方案收稿日期:2007—11-19.作者简介:朱晓玫(1970一),女,四川金堂人,高级工程师,主要从事环保管理工作70甘肃联合大学(自然科学版)第22卷是在现有处理系统基础上进行简单改进,提高处理系统处理效果,提升处理系统的处理负荷,使其出水能达到更高标准的排放要求.在现有处理系统上进行技术改造,其建设成本低,不增加占地面积,操作管理难度及运行费用等也不会增加.此种方法比较适合于原处理装置的技术改造项目.改造的关键在于选用稳定,高效,适用的处理技术,在有时水质水量波动的情况下,保持良好的处理效果,并很好的适应现有处理系统.为此选用“活性污泥与生物膜复合工艺”技术.具体改造流程如下:化工污水与生活污水一水解池一厌氧生物膜池一活性污泥池一好氧生物膜池一沉淀池通过应用CBR技术对部分缺氧A池和部分曝气活性污泥池进行改造,提升系统对COD和氨氮的去除率,使出水达到COD≤60mg?L～,氨氮≤15mg?L的排放标准.该改造方案的最大优势在于:在不新增处理构筑物,不增加运行能耗和维护的条件下,提升出水水质,相应的改造成本和占地面积都不会做大的投入.2试验介绍2.1试验目的现场试验模拟装置是在现有处理工艺的缺氧池A段和生物曝气池后段投加流化床填料,改造成”缺氧载体流化床(CBR)+活性污泥池+好氧载体流化床(CBR)”工艺后,提高出水水质指标,达到一级排放标准的技术可行性和经济性.试验以化工生产污水的水解池出水做为进水,经过处理后出水达到如下指标:表1污水排放指标监测项目指标(mg?L)CODNH一N石油类SS≤60≤15≤5≤7O2.2试验设计(1)工艺流程示意图进(2)设计参数表2试验设计参数净空尺寸有效容填料填曝气水力停留时表面容积负荷(CM)积(M)充率(%)方式间HRT(H)负荷KGCOD/I,t?D缺氧穿孔管3,2—4,1100×30×190O,53403—4j:CBR微孔气盘gC0D/m填剃面积?d艺穿孔管参好氧AS100×120×1902.1OOll一15O.56—一0.72微孔气盘数好氧穿孔管2.0—2.6100×40×190O.76404—5CBR微孔气盘gCOD/m填料面积?d生化3.3918-240.53-0.69合计沉淀池O.58一O.7560×40×190O.2l41.3一1.7m./m.h水质CODc,(mg?L)NH4一N(mg?L.)SS(mg?L)条件进水水质≤600≤8O≤400出水要求≤6O≤15≤7O设计水量l4O～180L?h污水回流比100—200%污泥回流比30-50%2.3试验方法2.3.1启动试验首次进自来水充满设备.每日定出水量(约100L)添加污水处理场A/O池出水混合液,加大回流,使污泥沉降比达到50左右.控制第1期朱晓玫等:生物膜法与活性污泥法复合工艺处理化工污水中试研究71较小的供风量,维持系统溶解氧2～3mg?L一..原水进水量从设计负荷的209/6(30L/h)开始,在出水达标的前提下,逐步增大进水量.系统启动初期需要添加一定量的BOD碳源,以减少污水毒性,加速污泥驯化和生长.实验中添加蔗糖,使g/C达到0.5～0.7.系统稳定之后,填料上长出一定厚度生物膜,停止外加BOD5碳源.污水中磷元素缺乏,运行中需要添加一定量的磷酸盐.试验中添加KH:PO,使COD/P在200～300:1左右.污水中氮元素较高,氨氮在40mg?L以上,无需添加氮肥.2.3.2温度控制为保持试验系统温度达到25～30℃,与污水场生化系统温度一致,在反应池安装潜水加热器加热.2.3.3曝气量及溶解氧控制系统启动初期及挂膜期间,控制较小的曝气量.维持系统溶解氧2～3mg?L酬..当进水负荷提升到设计负荷时,开始加大曝气量,维持系统溶解氧3~6mg?L一..2.3.4pH值及碱度控制由于来水氨氮含量较高(达到50mg?L以上),在缺氧CBR池及好氧AS池内进行硝化与反硝化反应.致使好氧AS池及好氧CBR池内pH值较低(在7以下),利用pH在线监测仪控制加药泵投加纯碱(Na2CO3)量,控制pH在7.2～7.6 之间.投加纯碱同时能补充碱度.2.3.5污泥回流比控制系统启动初期,填料表面生物膜较薄,系统内生物量少,需要1009/5的污泥回流量;系统稳定运行后,填料表面生物膜较厚,可以减小污泥回流比到30～50;2.3.6泥龄控制由于系统需要维持一定量的硝化菌群,泥龄至少控制在硝化菌最小世代时间的2倍以上,即安全系数应大于2.为保证活性污泥中硝化细菌的正常生长繁殖,泥龄一般应控制在10天以上(通过剩余污泥排放量控制).2.4试验过程表3试验过程72甘肃联合大学(自然科学版)第22卷3试验结果及结论3.1中试试验在污泥驯化阶段进出水COD及NH,一N去除情况在现有进水水质条件下,进水量在80L/h逐渐提高到120L/h,HRT一30h左右的运行条件下,考核出水水质COD,NH4+一N的变化.(1)进出水COD的变化120010008006004002000I35f91l13151?191=3,29l时间(天)图1污泥驯化阶段进出水COD值中试设备内接种化工污水厂的活性污泥后,经过短期的适应,进入污泥驯化阶段.在驯化阶段后期水力停留时间30小时.出水COD值在100mg?L以下.(2)进出水NH.一N的变化+进亦Ⅻ b——静一出№图2污泥驯I化阶段进出水NH.一N值从图2可看出,在污泥驯化阶段进水的NH.一N值变化较大,但出水的NH.一N值逐渐降低,并降到5mg?L以下.3.2中试试验在污泥成熟阶段出水COD和NH一N去除情况在污泥驯化成熟后,进水量提高到180L/h,水力停留时间18h左右,中试试验出水COD,NH.一N值及COD,NH.～N去除率分别见下图.(1)进出水COD值—◆ 一避水c(]i)—酶～出COD1S59111315171921135:193l33时间?J图3污泥成熟阶段进出水COD值从图3看出,试验出水COD值在6O毫克/升以下数据占87.5,平}40f20}.五面I1再雨面万曩丽面-3图5COD值及NH3一N去除翠从图5看出,COD去除率在799/6—92之间,NH.一N去除率在84一97之间,运行比较稳定.3结论(1)本次中试试验针对污水处理厂化工污水出水COD,氨氮不能稳定达标的问题,采用了”活性污泥与生物膜法复合工艺”,中试结果证明该工艺使出水COD及氨氮有了大幅度的下降,能够达到污水处理厂出水COD≤60和NH.一N≤15目标,并在一定的高浓度污水冲击时,仍能达标排放.(2)通过中试取得的各项工艺参数,为污水处理场工艺改造设计和运行提供了试验依据.在今后的实际生产运行中,一定要注意一些关键工艺技术参数(如pH,溶解氧及有毒物质)的控制,以保证系统的处理效果.(3)通过7个多月的中试试验证明,经过活性污泥与生物膜复合工艺处理后的化工污水,完全可以将污水处理厂现有化工污水处理达到国家排放标准,并可以在水质良好的时候将部分处理污水进行回用,从而达到节能减排的目的.(下转第1O1页)一一第1期姜参等:多宿主主机强弱主机模式研究[7]叶凌伟,陈雁.SCTP与TCP的功能对比及应用分析[J].中国数据通信,2003,5(1):43—45.[8]于林,王焕义,张德民.SS7ove1”IP的关键技术SCTP概述[J].广西通信技术,2002,(3):30—33.ResearchonMulti.hostMainframebetweenStrengthandWeaknessM0del-,jANGSen,ZHA0P1?2(1?ShoolofInformationScienceandEngineering,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2.SchoolofBusiness,BohaiUniversity,Jinzhou121013,China)Abstract:Multi—hostmainframemaylinkmultiplenetworkinterface,andtheinterconnectioncanmuhi—hostmainframeserVicebeeasflyattacked.Accordingtoresearchonthemulti—hostmainframebetweenstrengthandweaknessmodelandanalyzingIPcommunicationofmulti～hostmainframeinreceiveanddispatchprinciple,vcemayimpedeeffectivetheattackofpotentia1threattodatabase.Keywords:mainframemodelinweakness;mainframemodelinstrength;muhi—hostmainframe(上接第72页)参考文献:[1]RUSTENBL,HEMJ,ODEGAARDH.Nitrificationofmunicipalwastewaterinmovingbedbiofi】mreactors[3][J].WatEnvironRes,1995,67(1):75—86.[2]RUSTENB,JOHNSONCH,eta1.Biologicalpretrea卜mereofachemicalplantwastewaterinhigh-ratemov—ingbedbiofilmreactors[J].WatSeiTeeh,1999,39(10一l1):257-264.ODEGAARDH,RUSTENB.Anewmovingbedbio—filmreactor:applicationandresults[J].WatSciTechn—O1,l994,29(10一l1):157—165.TestofTreatmentwiththeChemicalWaste-waterbyHybridActivitySludge&BiofilmProcessZHUXiao—mei,LIUBai—zhi..ZHUXiao—qing(1.LanzhouPetro—ChemicalCompanyPolyenePlant;2.LanzhouPetro—ChemicalCompanyWaster-waterTreatmentP1ant:3,LanzhouPetro—chemicalCompanyChemicalTreatmentP1ant,Lanzhou730060.China)Abstract:Thepaperaddressesthetestoftreatmentwiththechemica1waste—warerbyhybridactivitysludgeandbiofilmprocess.Andthewaste-watercanreachthenationalwaste—waterdischargesta『ld—ard,anditisapprovedtoexercisetheindustrialmanufacture.Keywords:biofilmprocessichemicalwaste—water;test