廢水降低氨氮濃度工藝改造

　　本鋼集團(tuán)北營(yíng)公司焦化廠一區(qū)酚氰廢水處理能力為60.3m3/h，采用AAO活性污泥法+芬頓催化氧化深度處理法。AAO活性污泥法主要是通過(guò)各種微生物的分解代謝作用把廢水中復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單物質(zhì)，深度處理采用芬頓催化氧化法，工藝流程如圖1所示。

　　1、生化處理存在的問(wèn)題

　　北營(yíng)公司焦化廠酚氰廢水生化處理后的設(shè)計(jì)氨氮濃度為≤15mg/L，但2016年5～8月二沉池出水氨氮平均濃度高達(dá)41.93mg/L，見表1，影響了芬頓催化氧化深度處理的效果，也為鐵廠沖渣設(shè)備帶來(lái)了腐蝕和堵塞等問(wèn)題。

　　北營(yíng)公司焦化廠酚氰廢水生化處理存在的問(wèn)題主要包括蒸氨廢水指標(biāo)超標(biāo)、預(yù)處理效果不好和AAO系統(tǒng)處理效果不好3個(gè)方面。

　　1.1 蒸氨廢水指標(biāo)超標(biāo)

　　酚氰廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為COD濃度≤3500mg/L，氨氮濃度≤200mg/L，油濃度≤30mg/L，但是實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)經(jīng)常超標(biāo)。主要原因是進(jìn)入蒸氨塔的剩余氨水指標(biāo)波動(dòng)大，加堿量調(diào)節(jié)不及時(shí)導(dǎo)致蒸氨后廢水指標(biāo)超標(biāo)。另外，剩余氨水罐和陶瓷膜過(guò)濾器排油次數(shù)少導(dǎo)致蒸氨后廢水含油高，影響AAO系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　1.2 預(yù)處理效果不好

　　預(yù)處理效果不好的主要原因是浮選池溶氣水噴頭堵塞。由于浮選池溶氣水采用芬頓催化氧化深度處理后的廢水與空氣混合，易堵塞噴頭，導(dǎo)致除油效果不好，而廢水含油量高易使微生物中毒，影響AAO系統(tǒng)處理效果。

　　1.3 AAO系統(tǒng)處理效果不好

　　酚氰廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理去除油類，并對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后進(jìn)入AAO系統(tǒng)。

　　1)厭氧生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不均衡，導(dǎo)致厭氧池的降解效果不好。

　　厭氧池中掛有組合填料，通過(guò)填料上的厭氧生物對(duì)多環(huán)芳香族化合物進(jìn)行解鏈以及對(duì)氰化物和硫氰化物進(jìn)行水解，把好氧或兼氧生物難降解的物質(zhì)變成易降解的物質(zhì)，提高廢水的可生化性。厭氧生物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之比為BOD5：N：P≈100：2.5：0.5，但是焦化廢水基本不含磷，因此厭氧池的降解效果不好。

　　2)反硝化反應(yīng)效果不好。

　　厭氧池出水與二沉池回流水經(jīng)水泵提升送至缺氧池。在缺氧池中利用兼氧菌反硝化反應(yīng)將污水中的硝態(tài)氮還原為氮?dú)獠膹U水中逸出，達(dá)到脫除氨氮的目的。兼氧菌適宜的pH值為6.5～7.5，而來(lái)水pH值偏高，影響缺氧池的反硝化反應(yīng);填料上污泥生長(zhǎng)慢，脫落嚴(yán)重，同樣影響缺氧池的反硝化反應(yīng);另外，二沉池回流污水量大，導(dǎo)致反硝化菌的停留時(shí)間短，沒有達(dá)到反硝化菌的世代更新時(shí)間。

　　3)硝化反應(yīng)效果不好。

　　缺氧池出水自流進(jìn)入好氧池，在好氧池中，通過(guò)好氧微生物降解廢水中的酚、氰及其他有害物質(zhì)，并通過(guò)硝化反應(yīng)使廢水中的氨態(tài)氮氧化為硝態(tài)氮。硝化細(xì)菌適宜的生長(zhǎng)溫度為25～30℃，而冬季溫度低時(shí)不能滿足硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)需要;硝化菌的世代更新時(shí)間比較長(zhǎng)，但是好氧池的消泡水量大，污泥回流量也大，導(dǎo)致硝化菌的停留時(shí)間較短，達(dá)不到硝化菌的最小世代更新時(shí)間;好氧微生物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之比為BOD5：N：P≈100：5：1，而實(shí)際上投放的磷鹽量偏多，影響了硝化反應(yīng)的效果。

　　2、改進(jìn)措施

　　1)針對(duì)蒸氨廢水指標(biāo)超標(biāo)的情況，將超標(biāo)的蒸氨廢水送回機(jī)械化氨水澄清槽;增加剩余氨水罐和陶瓷膜過(guò)濾器的排油次數(shù)，排油次數(shù)由每周1次改為剩余氨水罐每天排油1次，陶瓷膜過(guò)濾器每周排油2～3次。

　　2)針對(duì)浮選池噴頭堵塞的問(wèn)題，使用消防水與空氣混合后對(duì)原水進(jìn)行稀釋和除油，可提高厭氧菌水解和酸化效果。

　　3)針對(duì)焦化廢水含磷量低而好氧池投放磷鹽量偏多的現(xiàn)狀，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將好氧池磷鹽投加量從100kg/d改為在厭氧池和好氧池分別投加50kg/d。

　　4)針對(duì)缺氧池pH值偏高的情況，減少蒸氨塔的液堿投加量，液堿投加量從4t/d減為3t/d，蒸氨廢水pH值從8～9降為7～7.5。

　　5)針對(duì)缺氧池填料上污泥生長(zhǎng)慢、脫落嚴(yán)重的情況，每次在缺氧池布水管上通30min壓縮空氣，可及時(shí)將死污泥吹落，促進(jìn)污泥生長(zhǎng)。

　　6)針對(duì)反硝化菌停留時(shí)間短的問(wèn)題，減少缺氧池回流污水量，將缺氧池回流污水量從55～60m3/h減為38～40m3/h。

　　7)針對(duì)好氧池冬季溫度低導(dǎo)致硝化菌生長(zhǎng)慢的問(wèn)題，冬季將好氧池消泡水用中壓蒸汽加熱。

　　8)針對(duì)硝化菌停留時(shí)間短的問(wèn)題，減少好氧池消泡水量和回流污泥量，將好氧池消泡水量從約17m3/h減為6～10m3/h(夏季約6m3/h，冬季約10m3/h)，將回流污泥量從35～40m3/h減為20～25m3/h。

　　改進(jìn)后，二沉池出水的氨氮濃度達(dá)到了設(shè)計(jì)值，2017年1～4月平均值達(dá)到13.27mg/L，見表2。

　　3、結(jié)語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析，確定了生化系統(tǒng)出水氨氮濃度偏高的原因，采取了針對(duì)性的措施，取得了良好的效果。

　　1)通過(guò)監(jiān)控來(lái)水指標(biāo)，將不合格的蒸氨廢水重新蒸氨，增加剩余氨水罐和陶瓷膜過(guò)濾器排油次數(shù)，穩(wěn)定和降低了來(lái)水指標(biāo)。

　　2)將消防水與空氣混合后加入浮選池，解決了浮選池噴頭堵塞的問(wèn)題，有利于AAO系統(tǒng)運(yùn)行。

　　3)通過(guò)分析厭氧微生物、兼氧菌和好氧微生物的生長(zhǎng)條件和反應(yīng)條件，制定了一系列的改進(jìn)措施，使AAO系統(tǒng)較好地發(fā)揮作用。(來(lái)源：本鋼集團(tuán)北營(yíng)公司，本鋼集團(tuán)供應(yīng)商管理部)