净化车间废水预处理及生化技术4

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1、第七节生化处理的新型工艺目前传统的推流式生化处理工艺已经不能满足国家污水排放标准GB13456-92一级排放要求，很多污水处理企业在寻求一种处理水质好，能够满足外排污水达标排放的新方法，本节重点介绍国内几种新工艺。1.A/O法及A-A/O法焦化污水生物脱氮的A/O、A-A/O工艺较成熟，在我国的焦化行业已得到了广泛的应用，如工艺参数设计合理，工艺条件控制适当，可取得较好的脱氮效果，是目前工程设计中优先考虑的脱氮工艺。后者是前者的改进型工艺，是在A/O系统缺氧池之前加一个厌氧池，可起到酸化水解的作用，有利于大分子多环类化合物链或环的断裂，从

2、而提高污水的生物降解特性，因此A-A/O工艺的处理效果要优于A/O工艺。但A-A/O工艺的水力停留时间长，基建投资相应也要高一些，并且焦化厂生物脱氮装置大多是在原有的基础上改扩建而成，污水处理场地有时会受到限制，所以在工艺选取上应结合实际情况及水处理要求综合考虑。另外，焦化污水在进入生化装置之前，一般都经过溶剂脱酚和蒸氨处理，以降低污水中的酚和氨的浓度。由于焦化污水属于低碳高氨污水，在反硝化阶段，碳源不足会影响脱氮效率，并且酚很容易生物降解，因此可取消溶剂脱酚工序。至于蒸氨与否应根据焦化厂的实际情况，若剩余氨水中氨的浓度很高，应采取蒸氨措

3、施以降低污水38中的氨含量，确保生物脱氮效果。(1)A/O工艺A/O工艺生物脱氮的原理：A/O工艺生物脱氮为内循环生物脱氮工艺，即缺氧、好氧工艺，其主要工艺路线是缺氧在前，好氧在后，泥水单独回流，缺氧池进行反硝化反应，好氧池进行硝化反应，焦化污水先流经缺氧池而后进入好氧池。硝化反应是在延时曝气后期进行的，对于焦化污水生物氧化分解，氨氮的降解是在酚、氰、硫、氰化物等被降解之后进行，故需要足够的曝气时间，同时氨氮的氧化必须补充一定量的碱度，硝化细菌属于好氧性自养菌，而反硝化细菌属于兼性异养菌，即在有氧的条件下利用有机物进行好氧增殖，在无氧的条

4、件下微生物利用有机碳源，以NO2-和NO3-作为电子接受体将NO2-和NO3-还原成氮气（N2）排出，以达到脱氮的目的。生物反应脱氮过程：硝化与反硝化反应过程中所参与的微生物种类不同，转化的基质不同，所需的反应条件也不相同。（a）硝化反应过程，硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐氮的过程，它包括两个基本反应：步骤一由亚硝酸菌参与将氨氮转化为亚硝酸盐（NO2-）的反应，步骤二由硝酸菌参与将亚硝酸盐转化为硝酸盐NO3-的反应即：亚硝酸菌NH4++1.5O2+2HCO3-NO2-+2H2CO3+H2O38硝酸菌NO2-+0.5O2NO3-总反应式：氧化

5、NH4++2O2+HCO3-NO3-+H2O+2H2CO3由上式反应可知：在硝化反应过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮需耗氧3.43g，硝化反应需耗氧1.14g，同时约消耗7.14g重碳酸盐碱度（以CaCO3计）。（b）反硝化反应过程反硝化反应是将硝化过程中产生的硝酸盐或亚硝酸盐还原成N2的过程。在反硝化过程中，反硝化菌需要有机碳源（如甲醇、乙酸）作电子供体，利用NO3-中的氧进行缺氧呼吸。其反应过程为：6NO3-+2CH3OH6NO2-+CO2+4H2O6NO2-+3CH3OH3N2+3CO2+3H2O+6OH-总反应式：6NO3-+5CH

6、3OH5CO2+3N2+7H2O+6OH-从上反应可知：反硝化反应过程中每还原1gNO3-可提供2.6g的氧，消耗2.47g甲醇（约为3.7gCOD），同时产生3.57g左右的重碳酸盐碱度（以CaCO3计）。理论上，每氧化1克氨氮为硝酸盐氮，需7.14克碱度（以CaCO338计），实际碱的补充量依赖于污水中原有的碱度和氨氮浓度。硝化菌是自养性好氧菌，因此必须供给溶解氧，好氧池若为活性污泥工艺，溶解氧一般为2~3mg.L-1，若采用生物膜工艺，溶解氧则应控制在3~4mg.L-1之间。在实际工程中，好氧池多设计为活性污泥工艺，而缺氧池则为生物

7、膜系统，好氧和缺氧两段微生物互不相混，各自处于最佳的环境条件下生长。在缺氧池中，回水中的硝态氮与原水中的有机碳发生反硝化反应，硝态氮被还原为氮气，在此过程中，要求溶解氧（DO）低于0.5mg.L-1。该工艺的设计参数一般为：A、O段的水力停留时间分别为10~15h及18~25h，硝化液的回流比为3~5，泥龄为50~100d。进、出酚氰污水处理站水质在我国，80年代开始研究A/O工艺，93年上海宝山钢铁公司焦化污水A/O装置投入运行，污水中的NH3-N得到有效治理，混凝处理后COD也达到了国家排放标准。此后，安阳钢铁公司的焦化污水及临汾钢铁

8、厂的焦化污水相继投产了A/O装置，并获得成功。(2)A-A/O工艺A-A/O工艺是在A/O工艺的基础上开发出来的改进工艺。A-A/O工艺与A/O38工艺相比，在缺氧池前多了一个厌氧池，目的是起