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高氨氮高有机物制药污水处理中试研究

             来源:福建省新科环保技术有限公司 阅读:4415 更新时间:2012-02-10 10:28

详细信息
项目名称 高氨氮高有机物制药污水处理中试研究
建设地点 建设起始时间 建设结束时间
建设性质 新建 工程投资 废水性质
处理规模 进水水质 出水水质
处理工艺 运行费用 承包范围
工程说明

1 试验水质、水量

1.1 试验水质:

CODcr≤20000mg/L  SS≤1000mg/L   NH3-N:1000-2000mg/L             

Ca2+、Mg2+≤1261mg/L    CL-≤1800mg/L      SO42-≤2500  PH=4-6

1.2 试验水量:0.5吨/天

2 中试工艺流程简图

3 试验过程

3.1  FCD微电解

微电解池采用底部进水上部出水方式,池内填充铁和炭,铁炭体积比为1∶3,控制其进水PH值在5左右。待微电解池中填料装满后,往池子加入水解酸化后的污水,为了加快反应速度,防止堵塞,采用曝气助流搅拌。微电解进、出水水质如表1所示。

表-1  微电解进、出水水质

单位:mg/L  除PH外

日期 微电解池进水 微电解池出水
CODcr PH CODcr PH CODcr去除率%
7.21 2860 5 1480 7.5 48
7.22 3640 5 2340 6.5 36
7.25 2320 5 1720 6.5 26
7.26 3460 5      
7.28 6480 5      
7.29 7720 5 3900 7 49
7.30 4500 5      
7.31 5800 5 3680 6.5 37

从表-1中可以看出,微电解阶段CODcr去除率平均保持在38%左右。由于微电解属电化学反应,其COD去除率在整个中试过程中比较稳定。

微电解出水含有大量的SS,主要为污水中释放出来的Ca2+、Mg2+与有机物;另外出水中还含有大量二价铁离子,通过吹脱单元的曝气,二价铁离子被氧化成三价铁离子,三价铁离子易生成Fe (OH)3、Fe2 (SO4)3等沉淀物,从而携带大量悬浮物与之共沉淀,通过沉淀后出水比较澄清,其对COD的去除接近于20%;而且减少了Ca2+、Mg2+对后续生物处理的抑制作用,提高微生物系统的活性。

3.2 厌氧处理

表-2  厌氧系统微生物培养驯化阶段实验检测数据

(8.1-8.23)   单位:mg/L  除PH外

日期 厌氧出水
CODcr PH CODcr PH CODcr
8.1-8 6200 5 4000 7.5 2176
8.6-8 7820 4.5 2980 7 1600
8.9-8 11200 5 5420 7 1340
8.13- 8900 5 4200 7.5 1120
8.16 11400 4.5 5720 7.5 1640
8.17- 11400 5 5800 7 2000
8.21- 8780 5 4360 7 1482
8.23 11520 5 6000 7.5 2560

(一)厌氧系统培养初期

厌氧折流板应器共分成10格,内悬挂半软性填料,规格为Φ120mm。7月16日加入污水车间厌氧污泥近1m3平均分布到折流格的每一格中,并注满少量稀释后的污水 。放置6天后,出现大量气泡冒出后再注入微电解沉淀后的出水(控制CODcr2000-3000mg/L),并投加500g高效菌种;此时单元产气量减少,这说明此
时的系统不大适应这种污水,产甲烷菌受到控制。7月26日系统产气量增大,在水面上漂一层泡沫浮渣,这说明此时大部分细菌开始适应并生长,开始进入中期培养。

(二)厌氧系统培养中期

8月1日开始提高厌氧负荷,发现厌氧出水COD偏高时,通过水泵进行循环促进系统水力搅拌,促进挂膜;8月23日,进水COD提升至6000mg/L左右,系统出水COD在1100mg/L-2500mg/L,去除率平均在58%左右。详见表-2。

(三)厌氧系统培养稳定期

9至10月份,系统产气量增大,说明甲烷菌活性比较高。此时系统对COD的降解基本上比较良好,进水浓度在4000mg/L至7600mg/L之间,出水COD稳定在2000mg/L~1200mg/L之间,系统对有机物的去除率基本上在74%左右,厌氧处理基本上达到预期效果。

3.3 好氧效果

该污水NH3高达1200-2000mg/L左右,用现行脱氮好氧处理工艺出水无法达标,甚至无法正常运行。因此好氧系统采用我公司专利技术——曝气生物滤池(I-BAF)结合高效微生物菌种。I-BAF工艺全称为固定化高效微生物–曝气生物滤池,是在固定微生物技术(IM)基础上,结合曝气生物滤池(BAF)发展而成的污水处理新工艺,对高氨氮水处理效果很好,已在多家高氨氮废水处理工程中应用,出水氨氮均小于15mg/L。

(一)好氧培养

8月20日取部分厌氧出水用自来水稀释后(控制COD在1000mg/L左右)加到好氧系统。在好氧系统里投加B350等高效微生物750g,闷曝4天,测得系统中污水COD为600mg/L左右,NH3小于15mg/L。接着每天加入一定量的原水进行培养,随着微生物膜的形成,在保证系统去除率的前提下,渐渐加入进水量逐步增加负荷。8月31日,厌氧出水接入好氧系统开始连续运行,好氧进水COD在2000mg/L-1200mg/L,NH3-N在1200mg/L-1800mg /L之间;出水COD在700mg/L-400mg/L之间,NH3-N<15mg/L.。处理每m3废水加烧碱量大约为1Kg。9月26日—9月28日,好氧系统进行NH3-N冲击负荷实验,好氧进水NH3-N提高至2700mg/L左右,此时系统出现第一格开始有异味,经过检测后发现第一格NH4+-N有所积累,好氧最终出水NH3-N偏高;9月27日后,好氧进水NH3-N浓度恢复正常,9月28日后好氧出水NH3-N又达到15mg/L以内。可以看出好氧系统所能承受的进水NH3浓度应小于2000mg/L,否则出水NH3-N无法达到排放标准。好氧系统微生物培养训化阶段数据详见表-3。

表-3好氧系统微生物培养驯化阶段实验监测数据

单位:mg/L   除PH外

日期   厌氧 好氧
出水 出水 去除率%
8.31-9.1 CODcr 2720 528 80.6
NH3-N 1512 34 97.9
9.2 CODcr 1700 648 61.9
NH3-N 1400 8 99.4
9.3-9.4 CODcr 1850 600 67.6
NH3-N 1450 7 99.5
9.6-9.8 CODcr 1200-1400 600-660  
NH3-N 1250-1850 <15  
9.14-9.17 CODcr 1824 660 63.8
NH3-N 1400 <15 99.1
9.18-9.25 CODcr 1560-1700 550-436  
NH3-N 1250-2000 <15  
9.26 CODcr 1740 456 73.8
NH3-N 2492 84 96.6
9.27 CODcr 1440 360 75
NH3-N 1540 20 98.7
9.28 CODcr 1540 300 81
NH3-N 1500 14 99.1
9.29-10.3 CODcr 1136-1500 300-400  
NH3-N 1500-1800 <15  

9月27日—10月3日,好氧进入稳定运行阶段进水CODcr控制在2000mg/L以内,NH3-N控制在1600mg/L左右;好氧出水CODcr基本在400mg/L左右,NH4+-N小于15mg/L,通过混凝沉淀后出水CODcr在300mg/L左右,投加聚合氯化铝最佳量为0.05%,即吨水加药量为0.5kg。

(四)硝化速率与COD/ NH3-N探讨

从以上数据可以看出,好氧系统硝化速率基本在0.25-0.5Kg/m3.d之间;当系统COD/NH3-N<1:1.5时,硝化速率下降,出水氨氮偏高。常用的硝化反硝化工艺所要求的COD/ NH3-N理论上再8-10,而采用I-BAF系统其所要求的 COD/ NH3-N>1~1.5就可以满足硝化需求,而且保持良好的去除效率,这主要由于我们采用经过基因改良的高效微生物菌种,其对于高氨氮废水有专性去除。

4  实验结论分析

4.1 实验中的微电解预处理技术先进,工艺合理,给生化系统提供了极好的条件。经过FCD微电解处理后,有大量的铁盐生成及钙镁离子和硫释放出来形成沉淀,在不耗能、不加药的情况下,既去除了大量无机污染物,降低污染浓度,又提高了污水的可生化性,大大减轻了生化系统的负荷。

4.2 系统运行两个多月来加碱量基本保持在0.2%-0.35%,比硝化反硝化工艺减少80%左右,好氧出水的物化系统加絮凝剂量也仅为0.03%-0.05%。

4.3 通过中试可以看出,但好氧系统进水NH3-N浓度高于2000mg/L时,会出现NH3-N积累从而导致系统受到抑制,故需要注意的是:本次试验所适应的NH4+-N浓度必须低于2000mg/L;并且要求好氧系统PH在6-8.好氧硝化速率在0.25-0.5kg/m3.d之间,去除率在99%左右,要求的必须C/N>1:1.5。

4.4 本技术不仅承载污染负荷高,抗冲击力强,运行稳定,而且加药量少,运行费用低,出水水质好。


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