前置反硝化生物滤池处理化工企业生化尾水.docx

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1、前置反硝化生物滤池处理化工企业生化尾水化工企业废水具有有机物污染浓度高、毒害性强、难以生物降解及色度高等特点，是一类难处理的废水。常规的处理方法是组合使用物化和生化技术，但生化处理后的尾水水质复杂、可生化性低，含有稳定的难降解的有毒污染物。因此采用有效的深度处理工艺尤为重要。    某化工企业主要生产杀菌剂、除草剂、中间体等农化品，产生的废水氮含量较高，经厂区污水厂现有预处理—生化工艺处理后，仍未达到当地GB31571—2015的直接排放标准要求，生化出水COD较低，但硝态氮浓度较高。    污水脱氮方法主要有物理化学法与生物脱氮法。生物法能耗较低、化学试剂投入较少

2、，在污水处理中特别是大、中型污水处理厂广泛应用。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体于一体，同时填充载体材料对水流可起到强制紊流的作用，强化微生物和污染物的富集与传质，实现污水污染物的高效去除。    前置反硝化生物滤池结合了A/O工艺和曝气生物滤池工艺的特点，具有良好的脱氮效果，被广泛用于尾水的深度处理中。该工艺不但出水稳定、投加碳源量少、节约药剂成本，同时流程相对简单，省去中间沉淀池，节约建筑成本。    很多研究者对前置反硝化生物滤池脱氮效率的影响因素进行分析。研究表明硝化液回流比、碳氮比及水力负荷直接影响系统的脱氮效果。    笔者针对某化工企业生化尾水硝态

3、氮浓度高、COD低的特点，提出采用前置反硝化生物滤池工艺，两端滤池均用聚氨酯为填料，探讨停留时间、回流比及碳氮比等参数对该生化出水脱氮效果的影响，并进行小试调试，为实际工程应用提供参考。    1实验部分    1.1实验装置    实验装置由2个滤池串联而成，前端为缺氧生物滤池，后端为好氧生物滤池，水流方向均为升流。污水由缺氧生物滤池底部进入，从上端溢流堰自流至好氧生物滤池底部，随后从好氧生物滤池顶部溢流堰排出，出水部分回流至缺氧池。缺氧池和好氧池柱体高45cm，直径10cm，柱体采用有机玻璃制成，容积均为3.5L，两滤池均填充聚氨酯轻质填料。缺氧池溶解氧控制在0

4、.5mg/L以下，好氧池隔板处设有1个曝气口，通过气体流量计控制池内溶解氧为2~4mg/L。前置反硝化生物滤池实验装置如图1所示。    1.2实验用水    模拟配水：用自来水进行配水，氨氮由氯化铵配制，硝酸盐氮由硝酸钠配制，COD由甲醇配制，加入少量稀盐酸或碳酸钠溶液调节配水pH至7~8。    实际废水：取自安徽某化工企业污水站生化出水，污水站生化段原有工艺为厌氧—兼氧—好氧，原有废水处理工艺启动后污水站出水水质为COD≤80mg/L、TN110~160mg/L，其中硝酸盐氮占比在90%以上，pH为6.5~7.0。可以看出该污水TN超标较严重（排放标准≤15m

5、g/L）。由于前置反硝化脱氮过程中碳源明显不足，因此实验过程投加少量甲醇作为外加碳源，并加入少量碳酸钠调节废水pH至7~8。    1.3实验方案    实验分为3个阶段。第1阶段以模拟配水为实验用水，进行装置挂膜启动。    好氧生物滤池启动：首先向反应器内加入500mL活性污泥，进水水质COD为80mg/L，NH3-N为30mg/L，控制DO为2~4mg/L，HRT为12h，出水COD去除率稳定在70%，氨氮去除率稳定在90%以上，说明好氧生物滤池挂膜成功。    缺氧生物滤池启动：首先向反应器内加入500mL活性污泥，进水COD为400mg/L，NO3--N为

6、100mg/L，控制DO＜0.5mg/L，pH在7~8，HRT为12h，出水COD去除率稳定在90%以上，TN去除率稳定在80%以上，说明缺氧生物滤池挂膜成功。    好氧生物滤池和缺氧生物滤池均挂膜成功后，组装前置反硝化生物滤池反应器（见图1），控制硝化液回流比为1:1，HRT为12h，定期监测进出水水质，水质稳定后则认为前置反硝化生物滤池启动成功。    第2阶段以实际废水为实验用水，考察运行参数对前置反硝化生物滤池工艺处理性能的影响。分别进行不同水力停留时间、硝化液回流比、碳氮比实验。每次调节运行参数后运行3~5d，稳定后开始采样测试，连续采样15d，结束后进

7、行下一参数实验。    第3阶段，实际废水于前置反硝化生物滤池系统中，在最佳运行参数条件下小试运行。    1.4分析方法    DO采用hqd-ldo型溶解氧测定仪（美国哈希公司）测定；pH采用pHS-3CpH计（雷磁公司）测定；COD采用HJ828—2017《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》测定；NO3--N采用HJ/T346—2007《水质硝酸盐氮的测定紫外分光光度法》测定；NH4+-N采用HJ535—2009《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》测定；TN采用HJ636—2012《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》测定。    2结果与讨论