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高氨氮高有機物制藥污水處理中試研究

福建省新科環保技術有限公司  福建浦城正大生化制藥有限公司

摘要:福建省浦城正大生化制藥有限公司是以生產鹽酸金霉素為主的制藥企業,其排放的廢

水為高濃度有機物污水,水質特點為:COD:10000mg/L-20000mg/L,最高時可達22000mg/L

NH3-N1000-2000mg/L,最高時可達2700mg/L;另外污水中Ca2+Mg2+高達1000mg/L 以上,

CL-1800mg/LSO42-高達2500mg/L;原水中的Ca2+Mg2+主要以有機態存在,其釋放出來

后會抑制微生物生長,處理難度較大。我們從20057 -103日 ,在浦城正大生化有限

公司對該廢水進行中試。處理結果較為理想,中試出水:COD<300mg/L,NH3-N<15mg/L,

SS<50mg/L,PH=7

關鍵詞:微電解  厭氧折流板應器  I-BAF曝氣池  硝化速慮

1 試驗水質、水量

1.1 試驗水質:

  CODcr20000mg/L  SS1000mg/L   NH3-N1000-2000mg/L              

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

1.2 試驗水量:0.5/

2 中試工藝流程簡圖

 點此在新窗口瀏覽圖片       

3 試驗過程

3.1  FCD微電解

微電解池采用底部進水上部出水方式,池內填充鐵和炭,鐵炭體積比為13,控制其進水

PH值在5左右。待微電解池中填料裝滿后,往池子加入水解酸化后的污水,為了加快反應

速度,防止堵塞,采用曝氣助流攪拌。微電解進、出水水質如表1所示。

            表-1  微電解進、出水水質

                                                 單位:mg/L  PH

日期

微電解池進水

微電解池出水

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

從表-1中可以看出,微電解階段CODcr去除率平均保持在38%左右。由于微電解屬電化學

反應,其COD去除率在整個中試過程中比較穩定。

微電解出水含有大量的SS,主要為污水中釋放出來的Ca2+Mg2+與有機物;另外出水中還

含有大量二價鐵離子,通過吹脫單元的曝氣,二價鐵離子被氧化成三價鐵離子,三價鐵離子

易生成Fe (OH)3Fe2 (SO4)3等沉淀物,從而攜帶大量懸浮物與之共沉淀,通過沉淀后出水比

較澄清,其對COD的去除接近于20%;而且減少了Ca2+Mg2+對后續生物處理的抑制作用,

提高微生物系統的活性。

3.2 厭氧處理

 

 

 

 

 

 

表-2  厭氧系統微生物培養馴化階段實驗檢測數據

8.1-8.23   單位:mg/L  PH

日期

厭氧出水

CODcr

PH

CODcr

PH

CODcr

8.18

6200

5

4000

7.5

2176

8.68

7820

4.5

2980

7

1600

8.98

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)厭氧系統培養初期

厭氧折流板應器共分成10格,內懸掛半軟性填料,規格為Φ120mm

716日加入污水車間厭氧污泥近1m3平均分布到折流格的每一格中,并注滿少量稀釋后的

污水 。放置6天后,出現大量氣泡冒出后再注入微電解沉淀后的出水

(控制CODcr20003000mg/L),并投加500g高效菌種;此時單元產氣量減少,這說明此

時的系統不大適應這種污水,產甲烷菌受到控制。

726日系統產氣量增大,在水面上漂一層泡沫浮渣,這說明此時大部分細菌開始適應并

生長,開始進入中期培養。

(二)厭氧系統培養中期

81日開始提高厭氧負荷,發現厭氧出水COD偏高時,通過水泵進行循環促進系統水力

攪拌,促進掛膜;823日,進水COD提升至6000mg/L左右,系統出水COD

1100mg/L2500mg/L,去除率平均在58%左右。詳見表-2

(三)厭氧系統培養穩定期

910月份,系統產氣量增大,說明甲烷菌活性比較高。此時系統對COD的降解基本上

比較良好,進水濃度在4000mg/L7600mg/L之間,出水COD穩定在      

2000mg/L1200mg/L之間,系統對有機物的去除率基本上在74%左右,厭氧處理基本上

達到預期效果。

3.3 好氧效果

該污水NH3高達12002000mg/L左右,用現行脫氮好氧處理工藝出水無法達標,甚至無法

正常運行。因此好氧系統采用我公司專利技術——曝氣生物濾池(I-BAF)結合高效微生

物菌種。I-BAF工藝全稱為固定化高效微生物曝氣生物濾池,是在固定微生物技術(IM

基礎上,結合曝氣生物濾池(BAF)發展而成的污水處理新工藝,對高氨氮水處理效果很好,

已在多家高氨氮廢水處理工程中應用,出水氨氮均小于15mg/L

(一)好氧培養

820日取部分厭氧出水用自來水稀釋后(控制COD1000mg/L左右)加到好氧系統。在好

氧系統里投加B350等高效微生物750g,悶曝4天,測得系統中污水COD600mg/L左右,

NH3小于15mg/L。接著每天加入一定量的原水進行培養,隨著微生物膜的形成,在保證系統

去除率的前提下,漸漸加入進水量逐步增加負荷。831日,厭氧出水接入好氧系統開始連

續運行,好氧進水COD2000mg/L-1200mg/LNH3-N1200mg/L-1800mg /L之間;出水

COD700mg/L-400mg/L之間,NH3-N<15mg/L.。處理每m3廢水加燒堿量大約為1Kg

926日—928日,好氧系統進行NH3-N沖擊負荷實驗,好氧進水NH3-N提高至2700mg/L

左右,此時系統出現第一格開始有異味,經過檢測后發現第一格NH4+-N有所積累,好氧最

終出水NH3-N偏高;927日后,好氧進水NH3-N濃度恢復正常,928日后好氧出水

NH3-N又達到15mg/L以內。可以看出好氧系統所能承受的進水NH3濃度應小于2000mg/L,

否則出水NH3-N無法達到排放標準。好氧系統微生物培養訓化階段數據詳見表-3

   -3好氧系統微生物培養馴化階段實驗監測數據

                                                 單位:mg/L   PH

日期

 

厭氧

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

 

927日—103日,好氧進入穩定運行階段進水CODcr控制在2000mg/L以內,

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

通過混凝沉淀后出水CODcr300mg/L左右,投加聚合氯化鋁最佳量為0.05%,即噸水加藥量

0.5kg

(四)硝化速率與COD/ NH3-N探討

從以上數據可以看出,好氧系統硝化速率基本在0.25-0.5Kg/m3.d之間;當系統

COD/NH3-N<11.5時,硝化速率下降,出水氨氮偏高。常用的硝化反硝化工藝所要求的

COD/ NH3-N理論上再810,而采用I-BAF系統其所要求的 COD/ NH3-N>1~1.5就可以滿足

硝化需求,而且保持良好的去除效率,這主要由于我們采用經過基因改良的高效微生物菌種,

其對于高氨氮廢水有專性去除。

4  實驗結論分析

4.1 實驗中的微電解預處理技術先進,工藝合理,給生化系統提供了極好的條件。經過FCD微電

解處理后,有大量的鐵鹽生成及鈣鎂離子和硫釋放出來形成沉淀,在不耗能、不加藥的情況下,

既去除了大量無機污染物,降低污染濃度,又提高了污水的可生化性,大大減輕了生化系統的

負荷。

4.2 系統運行兩個多月來加堿量基本保持在0.2-0.35%,比硝化反硝化工藝減少80%左右,好

氧出水的物化系統加絮凝劑量也僅為0.03-0.05%。

4.3 通過中試可以看出,但好氧系統進水NH3-N濃度高于2000mg/L時,會出現NH3-N積累從而

導致系統受到抑制,故需要注意的是:本次試驗所適應的NH4+-N濃度必須低于2000mg/L;并

且要求好氧系統PH6-8.好氧硝化速率在0.25-0.5kg/m3.d之間,去除率在99%左右,要求的必

C/N>11.5

4.4 本技術不僅承載污染負荷高,抗沖擊力強,運行穩定,而且加藥量少,運行費用低,出水

水質好。


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