高氨氮 高有机物制药污水处理中试研究

福建省 新科环保技术有限公司  福建浦 城正大生化制药有限公司

摘要:福建省 浦城正大生化制药有限公司是以生产盐酸金霉素为主的制药企业,其排放的废

水为高 浓度有机物污水,水质特点为:COD:10000mg/L-20000mg/L,最高时可达22000mg/L

NH3-N1000-2000mg/L,最高时可达2700mg/L;另外污水中Ca2+Mg2+高达1000mg/L 以上,

CL-1800mg/LSO42-高达2500mg/L;原水中的Ca2+Mg2+主要以有机态存在,其释放出来

后会抑制微生物生长,处理难度较大。我们从20057 -103日 ,在浦城正大生化有限

公司对 该废水进行中试。处理结果较为理想,中试出水:COD<300mg/L,NH3-N<15mg/L,

SS<50mg/L,PH=7

关键词:微电解  厌氧折流板应器  I-BAF曝气池  硝化速虑

1 试验水质、水量

1.1 试验水质:

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

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

1.2 试验水量:0.5/

2 中试工艺流程简图

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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13,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  PH

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)3Fe2 (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  PH

日期

厌氧出水

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)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

716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CODcr20003000mg/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。

726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

81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;823日,进水COD提升至6000mg/L左右,系统出水COD

1100mg/L2500mg/L,去除率平均在58%左右。详见表-2

(三)厌氧系统培养稳定期

910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/L7600mg/L之间,出水COD稳定在      

2000mg/L1200mg/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12002000mg/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

820日取部 分厌氧出水用自来水稀释后(控制COD1000mg/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COD600mg/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。831日,厌氧出 水接入好氧系统开始连

续运行,好氧进水COD2000mg/L-1200mg/LNH3-N1200mg/L-1800mg /L之间;出水

COD700mg/L-400mg/L之间,NH3-N<15mg/L.。处理每m3废水加烧碱量大约为1Kg

926日—928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;927日后,好氧进水NH3-N浓度恢复正常,928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

   -3好氧系 统微生物培养驯化阶段实验监测数据

                                                 单位:mg/L   PH

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

 

927日—103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CODcr300mg/L左右,投加聚 合氯化铝最佳量为0.05%,即吨水加药量

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<11.5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810,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PH6-8.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

C/N>11.5

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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