高氨氮高濃度有機(jī)物制藥污水處理中試研究

1、14中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè) 2006.6交流平臺(tái)Communication Platform陳慶揚(yáng)(福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司,福州 350005摘要:文章總結(jié)了某制藥企業(yè)采用固定化高效微生物-曝氣生物濾池處理高氨氮高濃度有機(jī)物制藥污水的中試結(jié)果,并對(duì)其進(jìn)行了分析研究。關(guān)鍵詞:微電解;曝氣池;硝化速率中圖分類(lèi)號(hào):X787.031 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1006-5377(200606-0014-02Research of Primary Production Teston Sewage Treatment of Pharmacy Caused by High Ammonia-nitrogen and

2、High Concentration Organic MattersCHEN Qing-yang福建省浦城某生化制藥有限公司是以生產(chǎn)鹽酸金霉素為主的制藥企業(yè),其排放的廢水為高濃度有機(jī)污水,水質(zhì)特點(diǎn)為:COD在10000mg/L20000mg/L,NH 3-N為1000mg/L2000mg/L,污水中Ca 2+、Mg 2+高達(dá)1000mg/L以上,Cl -1800mg/L,SO 42-高達(dá)2500mg/L。原水中的Ca 2+、Mg 2+主要以有機(jī)態(tài)存在,被釋放出來(lái)后會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng),處理難度較大。該公司在2005年7月至10月利用固定化高效微生物-曝氣生物濾池,對(duì)該廢水進(jìn)行中試研究,處理結(jié)果較

3、為理想。中試出水:COD<300mg/L; NH 3-N<15mg/L;SS<50mg/L;pH為69。1 試驗(yàn)水質(zhì)、水量試驗(yàn)水質(zhì):COD Cr 20000mg/L;SS1000mg/L;NH 3-N1000mg/L 2000mg/L;Mg 2+、Ca 2+1261mg/L;Cl -1800mg/L;SO 42-2500mg/L;pH46。試驗(yàn)水量:0.5t/d2 工藝流程(見(jiàn)下圖3 試驗(yàn)過(guò)程3.1微電解微電解池采用底部進(jìn)水上部出水方式,池內(nèi)填充鐵和炭,鐵炭體積比為13,控制進(jìn)水pH值在5左右。池中注入水解酸化后的污水。為了加快反應(yīng)速度,防止堵進(jìn)水調(diào)節(jié)水解酸化池高位水箱微電解

4、池吹脫池混凝沉淀池排放甲烷厭氧折流板停留時(shí)間:90hCOD去除率:70%停留時(shí)間:24h 停留時(shí)間:10hCOD去除率:38%停留時(shí)間:10h氨氮去除率:20%停留時(shí)間:6hCOD去除率:20%COD300mg/L NH 3-N15mg/L pH:69出水物化沉淀池停留時(shí)間:6h COD去除率:30%停留時(shí)間:96h COD去除率:80%氨氮去除率:98.9%I-BAF曝氣池(固定化高效微生物-曝氣生物濾池高氨氮高濃度有機(jī)物制藥污水處理中試研究15CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2006.6交流平臺(tái)Communication Platform塞,

5、采用曝氣助流攪拌。微電解池進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)下表。從上表可以看出,微電解階段COD Cr 去除率平均為38%。由于微電解屬電化學(xué)反應(yīng),其COD Cr 的去除率在整個(gè)中試過(guò)程中比較穩(wěn)定。微電解出水含有大量的SS,同時(shí)出水中還含有大量二價(jià)鐵離子Fe 2+,通過(guò)吹脫單元的曝氣,二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子后易生成Fe(OH3、Fe 2(SO 43等沉淀物,從而可攜帶大量懸浮物與之共沉淀。沉淀后的出水比較澄清,其COD的去除率接近20%,并且減少了Ca 2+、Mg 2+對(duì)后續(xù)生物處理的抑制作用,提高了微生物系統(tǒng)的活性。 3.2厭氧處理(1厭氧系統(tǒng)培養(yǎng)初期厭氧折流板反應(yīng)器分為10格,內(nèi)懸掛半軟性填料,規(guī)格為

6、120mm。7月16日加入污水車(chē)間厭氧污泥約1m 3,平均分布到折流格的每一格中,并注滿(mǎn)少量稀釋后的污水。放置6天,待冒出大量氣泡后,注入微電解池沉淀后的出水(COD控制在20003000mg/L,并投加500g高效菌種。此時(shí)單元產(chǎn)氣量減少,說(shuō)明此時(shí)的系統(tǒng)還不太適應(yīng)這種污水,產(chǎn)甲烷菌受到抑制。7月26日系統(tǒng)產(chǎn)氣量增大,水面上出現(xiàn)一層泡沫浮渣,說(shuō)明此時(shí)大部分細(xì)菌開(kāi)始適應(yīng)并生長(zhǎng)。系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入培養(yǎng)中期。(2厭氧系統(tǒng)培養(yǎng)中期8月1日開(kāi)始提高厭氧負(fù)荷,厭氧出水偏高時(shí),通過(guò)水泵進(jìn)行循環(huán)可促進(jìn)系統(tǒng)水力的攪拌,促使掛膜; 8月23日,系統(tǒng)進(jìn)水COD提升至6000mg/L左右,出水在11002500mg/L,C

7、OD去除率平均為58%。(3厭氧系統(tǒng)培養(yǎng)穩(wěn)定期9至10月份,系統(tǒng)產(chǎn)氣量增大,說(shuō)明產(chǎn)甲烷菌活性較高。此時(shí)系統(tǒng)對(duì)COD的降解效果較好,進(jìn)水COD在40007600mg/L,出水COD穩(wěn)定在12002000mg/L,系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物的去除率在74%左右,厭氧處理基本上達(dá)到預(yù)期效果。3.3好氧處理該污水NH 3-N濃度高達(dá)12002000mg/L,如采用現(xiàn)行脫氮好氧處理工藝,出水不易達(dá)標(biāo)。因此好氧系統(tǒng)采用了曝氣生物濾池(I-BAF并結(jié)合高效微生物菌種技術(shù),即固定化高效微生物-曝氣生物濾池(I-BAF,該工藝是在固定化微生物技術(shù)(IM的基礎(chǔ)上,結(jié)合了曝氣生物濾池(BAF而發(fā)展形成的污水處理新工藝,對(duì)高氨氮廢

8、水的處理效果較好,出水NH 3-N<15mg/L。(1好氧培養(yǎng)8月20日取部分厭氧出水用自來(lái)水稀釋后(COD控制在1000mg/L左右加入好氧系統(tǒng)。同時(shí)在好氧系統(tǒng)內(nèi)投加B350等高效微生物750g,悶曝4天,測(cè)得系統(tǒng)中污水COD約為600mg/L、NH 3-N<15mg/L。此后每天加入一定量的原水進(jìn)行培養(yǎng),隨著微生物膜的形成,在保證系統(tǒng)去除率的前提下,逐漸加大進(jìn)水量以增加負(fù)荷。8月31日,厭氧出水接入好氧系統(tǒng)開(kāi)始連續(xù)運(yùn)行,好氧系統(tǒng)進(jìn)水COD為12002000mg/L,NH 3-N為12001800mg/L;出水COD為400700mg/L,NH 3-N<15mg/L。處理廢

9、水加燒堿量約為1kg/m 3。9月26日9月28日,對(duì)好氧系統(tǒng)進(jìn)行NH 3-N沖擊負(fù)荷實(shí)驗(yàn)。進(jìn)水NH 3-N提高至2700mg/L左右時(shí),系統(tǒng)第一格開(kāi)始出現(xiàn)異味,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)第一格NH 3-N有積累現(xiàn)象,最終出水NH 3-N偏高;9月27日后,進(jìn)水NH 3-N恢復(fù)正常;9月28日后,出水NH 3-N回落到15mg/L以下。由此可見(jiàn),好氧系統(tǒng)所能承受的進(jìn)水NH 3-N濃度應(yīng)小于2000mg/L。9月27日10月3日,好氧系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段,進(jìn)水COD Cr 控制在2000mg/L以?xún)?nèi),NH 3-N控制在1600mg/L左右;出水COD Cr 約為400mg/L,NH 3-N小于15mg/L,通過(guò)

10、混凝沉淀后出水COD Cr 約為300mg/L。投加聚合氯化鋁的最佳比例為0.05%,即每噸水加藥量為0.5kg。(2硝化速率與COD/NH 3-N的探討好氧系統(tǒng)硝化速率在0.250.5kg/m 3·d之間,當(dāng)系統(tǒng)COD/NH 3-N<11.5時(shí),硝化效率下降,出水氨氮偏高。常用的硝化反硝化工藝要求COD/NH 3-N為31,而在I-BAF系統(tǒng)中COD與NH 3-N的比值為11.5即可微電解池進(jìn)出水水質(zhì)日期微電解池進(jìn)水微電解池出水COD Cr (mg/LpH COD Cr (mg/LpH COD Cr 去除率(%7.212860514807.5487.22364052340 6

11、.5367.25232051720 6.5267.297720539007497.315800536806.537(下轉(zhuǎn)第18頁(yè)18中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè) 2006.6交流平臺(tái)Communication Platform滿(mǎn)足硝化要求,且能保持較高的去除率,這主要是由于該系統(tǒng)采用的是經(jīng)過(guò)基因改良的高效微生物菌種,對(duì)高氨氮廢水具有專(zhuān)性去除作用。4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析(1試驗(yàn)中的微電解預(yù)處理技術(shù)先進(jìn)、工藝合理。高氨氮高有機(jī)物制藥污水經(jīng)微電解處理后,大量的鐵鹽、鈣鎂離子和硫釋放出來(lái)形成沉淀,在不耗能、不加藥的情況下,既去除了大量無(wú)機(jī)污染物,又提高了污水的可生化性,大大減輕了生化系統(tǒng)的負(fù)荷。(2在系統(tǒng)運(yùn)行的兩個(gè)多月中,

12、加堿量基本保持在0.2%0.35%,比硝化反硝化工藝減少了約80%,好氧出水物化系統(tǒng)中所加的絮凝劑量?jī)H為0.03%0.05%。(3通過(guò)中試可以看出,當(dāng)好氧系統(tǒng)進(jìn)水NH 3-N濃度高于2000mg/L時(shí),由于NH 3-N的積累而導(dǎo)致系統(tǒng)受到抑制,故本次試驗(yàn)所要求的NH 3-N濃度必須低于2000mg/L,好氧系統(tǒng)pH值為68。若要使好氧硝化速率保持在0.250.5kg/m 3·d,COD去除率在99%左右,則要求COD/NH 3-N必須大于11.5。(4該技術(shù)不僅承載的污染負(fù)荷高,抗沖擊力強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定,而且加藥量較少,運(yùn)行費(fèi)用較低,出水水質(zhì)良好。統(tǒng)的污水處理設(shè)備(系統(tǒng)相比,一次性投資可

13、節(jié)約50%60%。(4運(yùn)行費(fèi)用低該裝置利用流體力學(xué)(不需要水泵來(lái)控制整個(gè)污水處理過(guò)程,做到了有污水時(shí)自動(dòng)運(yùn)行,無(wú)污水時(shí)自動(dòng)停運(yùn),徹底解決了白天污水量大、夜間污水量小、后半夜基本無(wú)污水等流量不均而帶來(lái)的技術(shù)難題。(5無(wú)需專(zhuān)人管理該裝置處理污水不需要專(zhuān)人管理,節(jié)約了管理費(fèi)用。該裝置的生物處理技術(shù)無(wú)剩余污泥,微生物將有機(jī)物和有害污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氮?dú)?、水和熱?因此清渣周期也較長(zhǎng)。(6凈化效果好裝置內(nèi)設(shè)有特殊的生物載體及大量的GSH微生物菌種群,利用微生物的新陳代謝功能,能夠自動(dòng)快速地調(diào)節(jié)污水水量與處理效果,因此污水處理效果十分穩(wěn)定。經(jīng)監(jiān)測(cè),凈化后的水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996。(7適應(yīng)性強(qiáng)因?yàn)樵撗b置設(shè)在地面0.6m以下,地溫始終保持在1025之間,故該裝置不受地區(qū)限制,不受氣溫、氣候的影響,在國(guó)內(nèi)各地區(qū)均可運(yùn)行,處理結(jié)果均能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。(8運(yùn)行無(wú)噪聲、無(wú)異味系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)無(wú)噪聲、無(wú)異味,適合于居住、辦公、醫(yī)療等各種環(huán)境。(9污水資源化增加再生回用裝置,可以達(dá)到城市污水再生利用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)就地凈化處理、就地回收利用。處理后的水可用于生活住宅區(qū)的園林景觀用水及沖洗家庭廁所馬桶等,實(shí)現(xiàn)了污水資源化,節(jié)約了水資源。(10使用壽命長(zhǎng)該裝置池體采用防腐技術(shù)處理,所用載體材質(zhì)為工程塑料,具有耐酸、耐堿、耐腐蝕等特