120d/t的一體化景區(qū)污水處理設(shè)備廠家
由于工業(yè)化進(jìn)程的加速，氮、磷的污染問題日益尖銳化。越來越多的國家地區(qū)制定了更為嚴(yán)格的污水氮、磷的排放標(biāo)準(zhǔn)。尤其是氮的考核內(nèi)容也從單一的氨氮指標(biāo)發(fā)展到總氮(氨態(tài)氮、硝態(tài)氦和有機(jī)氮的總和)的考核指標(biāo)。由于近年來一些新理論的提出，如使污水脫氮實(shí)現(xiàn)反硝化短程硝化反硝化。這樣不僅可以提高細(xì)菌的增長速度、縮短反應(yīng)進(jìn)程，從而減少反應(yīng)容積;而且同時(shí)減少了硝化的曝氣量和反硝化有機(jī)物的投加量，減少了運(yùn)行費(fèi)用。所以短程硝化成為了近年來的研究熱點(diǎn)。
一、短程硝化機(jī)理
廢水生物脫氮，一般由硝化和反硝化兩個(gè)過程完成，而硝化過程分為氨氧化階段和亞硝酸鹽氧化階段。這兩個(gè)階段分別由氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)獨(dú)立催化完成。
*階段是在AOB的作用下，將氨氮NH3-N氧化為亞硝態(tài)氮NO2―N;而第二階段是在NOB的作用下，將亞硝態(tài)氮NO2―N氧化為硝態(tài)氮NO3―N。
由于硝化反應(yīng)是由兩類生理特性*不同的細(xì)菌獨(dú)立催化完成的不同反應(yīng)，所以需要通過適當(dāng)控制條件，可以將硝化反應(yīng)控制在NO2―N階段，阻止NO2―N的進(jìn)一步氧化，隨后直接進(jìn)行反硝化，這就是短程硝化反硝化的作用機(jī)理。
二、短程硝化的優(yōu)點(diǎn)
1、由于硝化和反硝化速率加快，所以縮短了反應(yīng)時(shí)間。
2、由于氨氧化菌(AOB)的周期比亞硝酸鹽氧化菌(NOB)短，所以污泥齡短，提高反應(yīng)器微生物濃度。
3、硝化反應(yīng)器容積可減少8%，反硝化反應(yīng)器容積可減少33%，可節(jié)省了建筑費(fèi)用。
4、硝化過程節(jié)省約25%供氧量，反硝化過程節(jié)省約40%外加碳源(以甲醇計(jì))，所以節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。
5、硝化過程減少產(chǎn)泥24%一33%，反硝化過程減少產(chǎn)泥50%，明顯降低了污泥排放量，進(jìn)而減少污泥處理處置費(fèi)用。
三、短程硝化過程中的影響因子
生物脫氮的硝化過程是由AOB和NOB共同完成的;AOB的真正基質(zhì)是水溶液中的游離氨，而NOB的真正基質(zhì)是水溶液中的游離亞硝酸;AOB和NOB的生長還受到溫度、pH值、DO、抑制物等因子影響。
1、溫度
在4～45℃內(nèi)，氨氧化細(xì)菌和硝化細(xì)菌均可進(jìn)行。但在12～14℃時(shí)，此時(shí)的溫度會(huì)嚴(yán)重抑制活性污泥中硝化菌的活性，出現(xiàn)NHO2―的積累;15～30℃時(shí)，硝化過程形成的NO2―*被氧化成NO3―;當(dāng)溫度超過30℃后又出現(xiàn)NO2―的積累。細(xì)菌在高溫和低溫均可較好地實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽的積累。
實(shí)驗(yàn)表明，低溫也可實(shí)現(xiàn)短程硝化。在低溫時(shí)，亞硝酸鹽氧化菌利用氨氮的能力大于硝化細(xì)菌利用NO2-N的能力，從而造成NO2―的累積。所以，短程硝化反應(yīng)器需要在較高溫度的季節(jié)啟動(dòng)，緩慢降溫，使AOB漸漸適應(yīng)低溫環(huán)境，保證氨氧化效果;在適宜的條件下實(shí)現(xiàn)短程硝化，同時(shí)通過實(shí)時(shí)控制使其穩(wěn)定并優(yōu)化污泥種群結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在低溫條件下維持短程硝化。要解決實(shí)際應(yīng)用低溫的問題，還需要尋找出適應(yīng)北方低溫的氨氧化細(xì)菌的菌株來。
2、DO濃度
對(duì)DO的控制實(shí)現(xiàn)短程硝化是將該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的一種較為理想的方法。它比較適合作為未來實(shí)際工程的控制參數(shù)，因?yàn)榭刂坪闷貧饬?、曝氣頻率以及曝氣方式，就可較好地實(shí)現(xiàn)短程硝化。
在生物膜反應(yīng)器中，當(dāng)DO的濃度控制在0.5mg/L以下時(shí)，就可以使出水中亞硝酸氮占總硝態(tài)氮的90%以上。
使用間歇曝氣，階段曝氣等方法，來改變曝氣方式以及曝氣頻率也可實(shí)現(xiàn)短程硝化。這些方法的共同點(diǎn)是使反應(yīng)器內(nèi)的DO值按一定規(guī)律周期性地升高降低，指示在一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)器處于厭氧狀態(tài)。
DO濃度是AOB和NOB生長的重要影響因素之一，AOB和NOB的氧飽和常數(shù)分別為：0.3和1.1mg/L。可見AOB對(duì)氧的親合力較NOB強(qiáng)，在低DO濃度下NOB的活性會(huì)顯著減弱，使AOB生長速率大于NOB;雖然低DO濃度會(huì)使微生物代謝活動(dòng)減弱，但硝化過程的氨氧化作用未受到明顯影響，從而實(shí)現(xiàn)NO2――N的大量積累。
3、FA及FNA的影響
實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)A對(duì)NOB和AOB產(chǎn)生抑制作用的濃度分別為0.1～1.1mg/L和10～15mg/L。而研究結(jié)果表明，F(xiàn)A濃度達(dá)到6 mg/L 時(shí)可*抑制NOB的生長;FNA*抑制NOB和AOB生長的濃度分別為0.02 mg/L和0.4 mg/L。
因此可以利用FA或FNA的選擇抑制作用使系統(tǒng)中的NOB受到抑制而AOB不受抑制，從而將硝化控制在亞硝化階段;但NOB對(duì)FA的抑制具有適應(yīng)性，若反應(yīng)器*運(yùn)行短程硝化會(huì)被破壞。有相關(guān)研究者提出利用FA與FNA聯(lián)合控制實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化過程，即在反應(yīng)器啟動(dòng)初期利用廢水中較高的FA濃度使NOB受到抑制之后，由于NO2――N大量積累，較低的pH值會(huì)導(dǎo)致較高的FNA濃度，從而可利用反應(yīng)器前期較高濃度的FA和后期較高濃度的FNA共同維持短程硝化過程。
4、PH值
由于硝酸菌和亞硝酸菌適宜生長的pH值范圍不同，所以可以利用控制PH值的方法實(shí)現(xiàn)短程硝化。亞硝酸菌的適宜PH值在7.0～8.5，而硝酸菌的適宜PH值在6.0～7.5。只要將PH值控制在7.5～8.5就可較好地抑制硝酸菌，實(shí)現(xiàn)亞硝酸的累積。
PH雖然是實(shí)際中較容易控制的，但它也存在一定的缺點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是需要PH的實(shí)時(shí)監(jiān)控，和相配套的藥劑自動(dòng)投加設(shè)備及攪拌設(shè)備，并且藥劑費(fèi)用也增添了反應(yīng)器運(yùn)行費(fèi)用，這些在一定程度上抵消了短程硝化本身的優(yōu)勢。
5、SRT
通過SRT的控制是無法實(shí)現(xiàn)亞硝酸的積累的，SRT卻是反應(yīng)器短程硝化穩(wěn)定運(yùn)行的重要控制參數(shù)。泥齡控制偏低會(huì)導(dǎo)致硝酸菌和亞硝酸菌的流失，導(dǎo)致反應(yīng)器處理能力的降低;泥齡過高會(huì)提高硝酸菌的數(shù)量，在低負(fù)荷下，反應(yīng)器容易向全程硝化轉(zhuǎn)化。選擇適宜的SRT值是穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)短程硝化的關(guān)鍵參數(shù)。
6、抑制劑
對(duì)硝化反應(yīng)有抑制作用的物質(zhì)有：過高質(zhì)量濃度的游離氨、重金屬、有毒有害物質(zhì)以及有機(jī)物。重金屬會(huì)對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制，如Ag、Hg、Cr、Zn等，其毒性作用由強(qiáng)到弱;當(dāng)pH由高到低時(shí)，毒性由弱到強(qiáng).鋅、銅和鉛等重金屬對(duì)硝化反應(yīng)的兩個(gè)階段都有抑制，但抑制程度不同。
某些有機(jī)物如苯胺、鄰甲酚和*等對(duì)硝化細(xì)菌具有毒害或抑制作用，因?yàn)榇呋趸磻?yīng)的酶內(nèi)含Cu I一Cu II電子對(duì)，凡是與酶中的蛋白質(zhì)競爭Cu或直接嵌入酶結(jié)構(gòu)的有機(jī)物，均會(huì)對(duì)硝化細(xì)菌發(fā)生抑制作用。這些有機(jī)物對(duì)硝化菌的抑制作用要比亞硝化菌強(qiáng)，所以會(huì)在對(duì)含這類物質(zhì)的污水生物脫氮中產(chǎn)生亞硝酸鹽積累現(xiàn)象。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長，工業(yè)化程度也在不斷的提升，雖然工業(yè)在一定程度上保證了經(jīng)濟(jì)的快速增長，但是卻給自然環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞。一些化工企業(yè)的生產(chǎn)廢水沒有經(jīng)過處理就直接進(jìn)行排放，造成水資源的嚴(yán)重污染，使得生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的損壞。而隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，人們對(duì)于環(huán)保意識(shí)的不斷提高，相應(yīng)的各種污染治理技術(shù)也得到廣泛的發(fā)展，從而有效的解決了環(huán)境污染這一難題。從目前的效果上來看，雖然使得我國環(huán)境得到了有效改善，但是還需要繼續(xù)加大化工廢水處理技術(shù)的研究力度，真正的使我國堅(jiān)定不移的實(shí)施可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展。
中國目前的能源形勢是天然氣和石油資源相對(duì)較少。然而，隨著人口的增加和人民生活水平的提高，我國的能源需求日益增加。在這種情況下，煤化工企業(yè)得到了迅速的發(fā)展，這就導(dǎo)致了煤化工行業(yè)的持續(xù)增長，而煤化工企業(yè)數(shù)量的增加所帶來的負(fù)面影響是大量的廢水排放導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞。如何妥善處理煤化工企業(yè)排放的廢水，已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。煤化工廢水主要來源于煤氣洗滌廢水、循環(huán)水系統(tǒng)排水、回用系統(tǒng)濃縮水等，這使得廢水的組成更加復(fù)雜，處理難度更大。因此，探索更有效的污水處理方案已成為社會(huì)環(huán)境處理的難點(diǎn)問題之一。
1.煤化工廢水的主要來源及種類
1.1煤化工廢水的產(chǎn)生
煤化工主要以煤為原料處理和生產(chǎn)工業(yè)廢水，其中含有酚類、硫和難降解物質(zhì)等多種復(fù)雜化合物。因此，有必要采取科學(xué)合理的治理技術(shù)，降低環(huán)境污染程度。
1.2煤化工廢水的種類
1.2.1煤炭液化廢水
煤炭液化廢水是指煤炭原料在石油轉(zhuǎn)化和加工過程中產(chǎn)生的廢水，主要來源于加氫裂化、加氫精制、液化等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。煤的液化過程主要有兩種：直接液化和間接液化。該廢水含*和硫，含鹽量低，COD值高，易乳化，不易生物降解，且組分難以*降解。
1.2.2煤氣化廢水
煤氣化是指通過蒸汽、氧氣等反應(yīng)催化劑，通過壓力、溫度等特定的生產(chǎn)條件，將原煤或焦炭轉(zhuǎn)化為水煤氣的過程。煤氣化廢水主要含有硫化物、氨氮、qing化物等。可見煤氣化廢水中含有復(fù)雜的污染物，難以*降解。煤氣化過程包括水煤漿氣化、煤粉氣化和煤粉加壓氣化。不同的煤氣化操作產(chǎn)生不同類型的廢水，污染物濃度也不同。
2.煤化工廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展
2.1預(yù)處理技術(shù)
(1)除油
在煤化工廢水處理中，由于煤化工廢水中含油主要是輕質(zhì)油，油的密度小，在水中漂浮分離油水，因此首*行了油液分離。采用加壓氣浮、曝氣和真空處理去除油和SS，有效地去除了CODcr。
(2)脫酚與脫氮處理
在煤化工廢水預(yù)處理中，采用溶劑除酚效果較強(qiáng)，同時(shí)除酚的經(jīng)濟(jì)效果較強(qiáng)。反硝化處理：在反硝化過程中，主要方法是脫氨，因?yàn)樵趬A性條件下，大量的蒸汽接觸廢水可以從廢水中吹出，然后通過吸收塔，完成氨的回收。脫氮除酚后，氮、酚濃度大大降低，滿足后續(xù)生化處理的要求。
(3)蒸氨脫硫
煤化工廢水中的氮一般以有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽四種形式存在。在煤焦油加氫廢水中，氮主要以氨氮和有機(jī)氮的形式存在。氨氮占總氮的60-70%，在微生物的作用下，大部分有機(jī)氮可轉(zhuǎn)化為氨氮。經(jīng)過一系列生化作用后，氨氮可轉(zhuǎn)化為氮，從水中逸出。
但是，生化工藝對(duì)廢水中高濃度含氮污染物的去除率很低，不能滿足國家規(guī)定的污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，在進(jìn)行生化處理之前，必須對(duì)煤焦油加氫廢水中的氨進(jìn)行脫硫除氨。
2.2生化處理
(1)好氧處理法
好氧處理技術(shù)是利用好氧微生物代謝廢水中的有機(jī)污染物并將其降解為低能無機(jī)物的一種技術(shù)。目前采用的主要技術(shù)有循環(huán)活性污泥系統(tǒng)和膜生物反應(yīng)器。循環(huán)活性污泥系統(tǒng)是一種厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行的工藝，可以達(dá)到同步硝化反硝化和生物除磷的效果。其經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和有效性已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到驗(yàn)證。膜生物反應(yīng)器技術(shù)也有曝氣池，但通過膜技術(shù)，可以將生物反應(yīng)器中的微生物*切斷，從而有效地去除污染物，達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)出水的目的。
(2)厭氧處理法
煤化工廢水中的難降解有機(jī)物，如喹啉、吲哚、吡啶等，一般采用厭氧處理。厭氧處理一直被應(yīng)用于有機(jī)廢水的處理中，如高濃度有機(jī)廢水、污泥等。目前，較*的厭氧生物反應(yīng)器得到了廣泛的應(yīng)用，如厭氧生物濾池、上流式厭氧污泥床等。
2.3煤化工污水深度處理
2.3.1高級(jí)氧化技術(shù)
由于煤化工廢水中有毒有害物質(zhì)含量復(fù)雜、含量高，特別是酚類、多環(huán)芳烴和含氮有機(jī)物含量高，將影響后續(xù)廢水處理的質(zhì)量。*的氧化技術(shù)主要是通過釋放煤化工廢水中的HO自由基來降解有機(jī)污染物。高級(jí)氧化技術(shù)可分為光化學(xué)氧化、催化濕氧化、臭氧氧化和電化學(xué)氧化。催化氧化技術(shù)主要是在廢水處理的早期階段，以提高煤化工廢水的生化處理能力為目的，由于在使用過程中能耗大、成本高，實(shí)際應(yīng)用較少。
2.3.2吸附法技術(shù)
吸附方法是利用固體表面的吸附能力來吸附和去除膠體，但當(dāng)吸附表面的固體顆粒較大時(shí)，效果不明顯，只能用于吸附較小的膠體顆粒。它具有吸附容量大、成本高等優(yōu)點(diǎn)，僅適用于小型污水處理廠。
2.3.3混凝沉淀技術(shù)
混凝沉淀方案是以重力沉降為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)煤化工廢水中懸浮物的固液分離。有機(jī)懸浮物的沉淀降低了后續(xù)固化生物處理過程中的有機(jī)負(fù)荷。污水處理廠在工業(yè)廢水中加入鋁鐵鹽、聚鐵和聚丙烯酰胺，可提高沉淀效果。
2.3.4固定化生物技術(shù)
固定化生物技術(shù)是利用固定化細(xì)菌降解含有機(jī)毒物的廢水。經(jīng)馴化后，喹啉的降解能力是污泥的3倍，降解率較高。處理后的廢水中喹啉和吡啶的含量明顯降低，因此該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
2.4綜合化工廢水處理有效處理途徑
生物技術(shù)綜合處理化工廢水的主要難點(diǎn)是生化過程中特征毒性物質(zhì)的自抑制。為了有效地降低廢水的毒性，一些化學(xué)廢水處理廠采用高稀釋度的方法，并加入相應(yīng)的藥劑輔助處理。雖然該方法在實(shí)際運(yùn)行中可以處理某些化工廢水，但這種處理方法不能有效地去除毒素。因此，這一生化過程的效果與生物抑制的去除有著非常重要的關(guān)系。因此，這種方法只能針對(duì)化工廢水的處理，只有對(duì)有毒物質(zhì)的有效釋放有抑制作用，才能去除有毒物質(zhì)。生物技術(shù)可以保證化工廢水的生物降解。采用以生物緩沖技術(shù)為主要核心的*生化處理技術(shù)，通過改變化工廢水中微生物的菌群狀態(tài)，可以破壞化工廢水的生物平衡，達(dá)到處理化工廢水的目的。
3.結(jié)束語
如果煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量污水未經(jīng)科學(xué)處理而任意排放，將對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞。由于我國環(huán)境保護(hù)形勢嚴(yán)峻，必須提高煤化工廢水的處理效果和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)煤化工廢水*，打破制約煤化工可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與煤化工產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。
120d/t的一體化景區(qū)污水處理設(shè)備廠家
