本鋼集團(tuán)北營公司焦化廠一區(qū)酚氰工業(yè)廢水處理才能為60.3m3/h,采用AAO活性污泥法+芬頓催化氧化深度處置法。AAO活性污泥法主要是經(jīng)過各種微生物的合成代謝作用把廢水中復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵挝镔|(zhì),深度處置采用芬頓催化氧化法,工藝流程如圖1所示。
1、生化處置存在的問題
北營公司焦化廠酚氰廢水生化處置后的設(shè)計(jì)氨氮濃度為≤15mg/L,但2016年5~8月二沉池出水氨氮均勻濃度高達(dá)41.93mg/L,見表1,影響了芬頓催化氧化深度處置的效果,也為鐵廠沖渣設(shè)備帶來了腐蝕和梗塞等問題。
北營公司焦化廠酚氰廢水生化處置存在的問題主要包括蒸氨廢水指標(biāo)超標(biāo)、預(yù)處置效果不好和AAO系統(tǒng)處置效果不好3個(gè)方面。
1.1 蒸氨廢水指標(biāo)超標(biāo)
酚氰廢水處置系統(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)踐進(jìn)水水質(zhì)經(jīng)常超標(biāo)。主要緣由是進(jìn)入蒸氨塔的剩余氨水指標(biāo)動(dòng)搖大,加堿量調(diào)理不及時(shí)造成蒸氨后廢水指標(biāo)超標(biāo)。另外,剩余氨水罐和陶瓷膜過濾器排油次數(shù)少造成蒸氨后廢水含油高,影響AAO系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.2 預(yù)處置效果不好
預(yù)處置效果不好的主要緣由是浮選池溶氣水噴頭梗塞。由于浮選池溶氣水采用芬頓催化氧化深度處置后的廢水與空氣混合,易梗塞噴頭,造成除油效果不好,而廢水含油量高易使微生物中毒,影響AAO系統(tǒng)處置效果。
1.3 AAO系統(tǒng)處置效果不好
酚氰廢水經(jīng)過預(yù)處置去除油類,并對(duì)廢水的水量和水質(zhì)實(shí)施調(diào)理,然后進(jìn)入AAO系統(tǒng)。
1)厭氧生物營養(yǎng)物質(zhì)不平衡,造成厭氧池的降解效果不好。
厭氧池中掛有組合填料,經(jīng)過填料上的厭氧生物對(duì)多環(huán)芳香族化合物實(shí)施解鏈以及對(duì)氰化物和硫氰化物實(shí)施水解,把好氧或兼氧生物難降解的物質(zhì)變成易降解的物質(zhì),提升廢水的可生化性。厭氧生物所需營養(yǎng)物質(zhì)之比為BOD5:N:P≈100:2.5:0.5,但是焦化廢水根本不含磷,因而厭氧池的降解效果不好。
2)反硝化反響效果不好。
厭氧池出水與二沉池回流水經(jīng)水泵提升送至缺氧池。在缺氧池中應(yīng)用兼氧菌反硝化反響將污水中的硝態(tài)氮復(fù)原為氮?dú)獠膹U水中逸出,到達(dá)脫除氨氮的目的。兼氧菌適合的pH值為6.5~7.5,而來水pH值偏高,影響缺氧池的反硝化反響;填料上污泥生長慢,零落嚴(yán)重,同樣影響缺氧池的反硝化反響;另外,二沉池回流污水量大,造成反硝化菌的停留時(shí)間短,沒有到達(dá)反硝化菌的世代更新時(shí)間。
3)硝化反響效果不好。
缺氧池出水自流進(jìn)入好氧池,在好氧池中,經(jīng)過好氧微生物降解廢水中的酚、氰及其他有害物質(zhì),并經(jīng)過硝化反響使廢水中的氨態(tài)氮氧化為硝態(tài)氮。硝化細(xì)菌適合的生長溫度為25~30℃,而冬季溫度低時(shí)不能滿足硝化細(xì)菌的生長需求;硝化菌的世代更新時(shí)間比擬長,但是好氧池的消泡水量大,污泥回流量也大,造成硝化菌的停留時(shí)間較短,達(dá)不到硝化菌的最小世代更新時(shí)間;好氧微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)之比為BOD5:N:P≈100:5:1,而實(shí)踐上投放的磷鹽量偏多,影響了硝化反響的效果。
2、改良措施
1)針對(duì)蒸氨廢水指標(biāo)超標(biāo)的狀況,將超標(biāo)的蒸氨廢水送回機(jī)械化氨水廓清槽;增加剩余氨水罐和陶瓷膜過濾器的排油次數(shù),排油次數(shù)由每周1次改為剩余氨水罐每天排油1次,陶瓷膜過濾器每周排油2~3次。
2)針對(duì)浮選池噴頭梗塞的問題,運(yùn)用消防水與空氣混合后對(duì)原水實(shí)施稀釋和除油,可提升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,依據(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值偏高的狀況,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慢、零落嚴(yán)重的狀況,每次在缺氧池布水管上通30min緊縮空氣,可及時(shí)將死污泥吹落,促進(jìn)污泥生長。
6)針對(duì)反硝化菌停留時(shí)間短的問題,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)好氧池冬季溫度低造成硝化菌生長慢的問題,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。
改良后,二沉池出水的氨氮濃度到達(dá)了設(shè)計(jì)值,2017年1~4月均勻值到達(dá)13.27mg/L,見表2。
3、結(jié)語
經(jīng)過細(xì)致剖析,肯定了生化系統(tǒng)出水氨氮濃度偏高的緣由,采取了針對(duì)性的措施,獲得了良好的效果。
1)經(jīng)過監(jiān)控來水指標(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濾器排油次數(shù),穩(wěn)定和降低了來水指標(biāo)。
2)將消防水與空氣混合后參加浮選池,處理了浮選池噴頭梗塞的問題,有利于AAO系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
3)經(jīng)過剖析厭氧微生物、兼氧菌和好氧微生物的生長條件和反響條件,制定了一系列的改良措施,使AAO系統(tǒng)較好地發(fā)揮作用。