SBR生物脱氮技术在味精废水治理中的应用

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篇首语:与其积攒满箱子的金银,不如积攒满肚子的学问。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了SBR生物脱氮技术在味精废水治理中的应用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

摘要:本文介绍了通过调整SBR的运行参数和运行方式来实现生物脱氮的应用实践,为水污染防治特别是味精废水的管理运营和设计提供了借鉴思路。

关键词:生物脱氮 SBR 味精废水  运行控制

1  前言

味精生产属发酵行业,生产过程主要是以水为媒介进行,所排废水中以有机污染物为主,浓度较高,成份相对复杂,治理难度较大。由于味精生产过程中使用了液氨作为辅料,使得处理的废水中NH3-N浓度较高,对流域水系造成了一定的污染,且到2007年1月1日,根据味精污染物排放标准的要求[1],所有外排味精废水COD≤200mg/L,NH3-N≤50mg/L,标准更严,环境要求更加迫切,解决废水的脱氮问题成为同行业的主要环保工作。为此,公司在2005年组织有关工程技术人员进行了脱氮研究,对现有治理设施进行完善,对现有治理技术进行创新,以期提前实现味精工业污染物排放标准的新要求。

2  氨氮治理的技术路线

通过将近一年的研究、探讨、摸索、优化和实践,自2005年12月份以来,我们已基本解决了味精废水的氨氮治理问题,实现了味精废水的稳定达标排放,主要污染物控制指标优于味精工业污染物排放新标准,达到外排废水COD≤150mg/L,NH3-N≤35mg/L。

具体技术路线叙述如下。

2.1  实施清洁生产  强化源头控制

对生产中产生高NH3-N浓度的发酵取样水、发酵看pH水进行收集后随发酵液一起进入下道工序;对产生较高NH3-N浓度的粗制浓缩蒸发水回用到发酵车间,作为其它辅料的配料水进入发酵罐,同时也节省了液氨的投加量;对产生较低NH3-N浓度的发酵洗罐废水、粗制尾液浓缩蒸发水全部收集后送到污水处理厂进行生物处理。通过分流和回用等措施使污水处理厂每天接收废水中的NH3-N总量减少了75%~80%,其中第一污水处理厂每天接收的中、低浓度废水水量由原来的4500 m3减少到3000 m3,综合水质的NH3-N浓度由550 mg/L降到200 mg/L。实施清洁生产和源头控制为后续生物脱氮处理创造了条件,减轻了压力。

2.2  创新治理技术  提高脱氮效果

原有中、低浓度废水的处理设施先后于1996年和1997年建成投产运行,采用“UASB+SBR”工艺,SBR设施的原设计进水水质为COD≤1500mg/L,NH3-N≤550mg/L,出水水质为COD≤300mg/L,NH3-N≤120mg/L,不能满足行业废水排放的新要求,特别是对氨氮指标的要求,再加之部分设备老化,为此,必须完善设施、创新技术、提高效果。于是对接收的综合废水利用原有SBR处理设施,在调整控制参数、增加脱氮设施、改变运行方式的基础上进行生物脱氮研究。首先,我们对污水处理设施进行了大规模的整修,并在每个SBR反应池内增加了两台推流器,使调节池的各种进水与反应池的活性污泥进行充分混合,以便反硝化反应的良好进行;其次,通过生产实践,我们对调节池的综合水质进行调整,控制C/N比值在5:1左右,pH≥6.5,提高反硝化反应的效率;第三,结合常规硝化反硝化理论和好氧反硝化[2]的新理论,我们对工艺参数和运行方式进行了优化调整,处理流程为:进水→缺氧搅拌(3h)→曝气(6.5h)→缺氧搅拌(1h)→沉淀(lh)→排水(0.5h)。

3  生物脱氮总结(以第一污水处理厂为例)

为了工艺完善和更进一步的优化,我们对现阶段采用生物脱氮技术后的好氧生化处理情况进行了整理,并结合一年来的治理情况进行了分析和总结。

3.1 污水处理厂每天接收的来水情况

小麦淀粉废水水量为50~100 m3,COD在9000mg/L左右,NH3-N在100mg/L左右;制糖废水水量为10~20 m3,COD在12000mg/L左右,NH3-N在300mg/L左右;发酵废水水量为50~70 m3,COD在15000mg/L左右,NH3-N在650mg/L左右;粗制废水水量为900~1000m3,COD在500mg/L左右,NH3-N在450mg/L左右;精制废水水量为300~350 m3,COD在400mg/L左右,NH3-N在110mg/L左右;尾液浓缩蒸发水水量为300~350 m3,COD在800mg/L左右,NH3-N在250mg/L左右;脱泥水水量为800 m3~1200 m3,COD在150mg/L左右,NH3-N在35mg/L左右;综合水量为2800 m3/d左右,COD在1000mg/L左右,NH3-N在200mg/L左右。

3.2 SBR好氧工艺调整情况

控制调节池的实际水质为:COD在1000mg/L左右,NH3-N在200mg/L左右。好氧系统共有8个SBR反应池,每个SBR反应池的有效容积为1600 m3,控制MLSS为3500~4000 mg/L,每周期进水250~280 m3,进水的同时轻微开启曝气阀(以翻动污泥为准),同时开启推流器,使SBR反应池污泥与进水充分接触反应,3小时后停推流器和开大曝气阀,DO控制在0.5 mg/L~1.5 mg/L,进行硝化反应,曝气6~7h后关闭气阀、开启推流器搅拌1h,然后进行静沉操作,沉淀1h后开始逐步下降排水。排水水质为:pH 7.2左右,COD在150mg/L以下,NH3-N在35mg/L 以下。

3.3 数据分析

表1是8#SBR反应池(2006年8月1日至10日)在运行周期内不同时间点的水质测定的平均值。 

氨氮的变化:

NH3-N在反应池第一缺氧搅拌段和第二缺氧搅拌段的变化不大,说明没有发生硝化反应,反硝化菌将上一周期剩余的NO-3-N还原为N2[3]。在曝气段,NH3-N浓度呈现逐渐降低的趋势,说明在有氧状态下发生了硝化反应,NH3-N主要是在曝气段的前3h内降低,3h后浓度降低的较平缓,总去除率为88%左右。

CODCr的变化:

CODCr在反应池的第一缺氧搅拌期间内下降比较多,说明硝酸盐反硝化时需消耗有机物。第二缺氧搅拌期间内下降较少,说明由于经曝气段之后有机物已被基本耗尽,反硝化细菌主要进行内源反硝化。在曝气段,CODCr的下降也主要发生在前3h,总体上浓度呈逐渐降低。从出水水质看,CODCr的去除率为87%左右。

C/N比值对脱氮的影响:

从味精生产废水的处理实践看,当C/N低于4时,脱氮效果较差。而我公司的综合废水的C/N比值可基本保持在5:1,完全可满足生化过程对碳源的需求,达到良好的脱氮效果。

溶解氧对脱氮的影响:

2005年,我们通过在1.0mg/ L、2.0 mg/L和3.0 mg/L三种DO浓度下的好氧生化实践效果进行对比,监测结果表明,NH3-N去除率基本一致,因此我们选定维持较低的DO浓度,这样即降低运行费用,而同时还提高了脱氮效率。

污泥浓度对脱氮的影响:

曾通过控制MLSS分别在3000mg/ L、3500mg/L、4000 mg/L和4500 mg/L四种情况下的生物脱氮效果进行同期运行对比,结果表明,MLSS在3500mg/L和4000 mg/L时 NH3-N去除率较高。

4  结束语

通过我们在味精废水治理中的应用实践表明:对SBR工艺的运行方式和运行参数进行合理调整和有效控制,不仅能显著降解BOD,而且也能取得良好的脱氮效果。

参考文献

[1] GB19431-2004,味精工业污染物排放标准[S].

[2] 吕锡武.氨氮废水处理过程中的好氧反硝化研究[J].给水排水.2000,26(4):17-22.

[3] 孙锦宜.含氮废水处理技术与应用[M].北京:化学工业出版社,2003.4.178-179.作者: 周 阳, 高立栋, 王现星

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