廢水降低氨氮濃度工藝改造

　　本鋼集團(tuán)北營公司焦化廠一區(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)楹唵挝镔|(zhì)，深度處理采用芬頓催化氧化法，工藝流程如圖1所示。

　　1、生化處理存在的問題

　　北營公司焦化廠酚氰廢水生化處理后的設(shè)計氨氮濃度為≤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)備帶來了腐蝕和堵塞等問題。

　　北營公司焦化廠酚氰廢水生化處理存在的問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)波動大，加堿量調(diào)節(jié)不及時導(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)過預(yù)處理去除油類，并對廢水的水量和水質(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，通過填料上的厭氧生物對多環(huán)芳香族化合物進(jìn)行解鏈以及對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，而來水pH值偏高，影響缺氧池的反硝化反應(yīng);填料上污泥生長慢，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間短，沒有達(dá)到反硝化菌的世代更新時間。

　　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，通過好氧微生物降解廢水中的酚、氰及其他有害物質(zhì)，并通過硝化反應(yīng)使廢水中的氨態(tài)氮氧化為硝態(tài)氮。硝化細(xì)菌適宜的生長溫度為25～30℃，而冬季溫度低時不能滿足硝化細(xì)菌的生長需要;硝化菌的世代更新時間比較長，但是好氧池的消泡水量大，污泥回流量也大，導(dǎo)致硝化菌的停留時間較短，達(dá)不到硝化菌的最小世代更新時間;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)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)針對浮選池噴頭堵塞的問題，使用消防水與空氣混合后對原水進(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)針對缺氧池填料上污泥生長慢、脫落嚴(yán)重的情況，每次在缺氧池布水管上通30min壓縮空氣，可及時將死污泥吹落，促進(jìn)污泥生長。

　　6)針對反硝化菌停留時間短的問題，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)針對好氧池冬季溫度低導(dǎo)致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)針對硝化菌停留時間短的問題，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。

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

　　3、結(jié)語

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

　　1)通過監(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加入浮選池，解決了浮選池噴頭堵塞的問題，有利于AAO系統(tǒng)運(yùn)行。

　　3)通過分析厭氧微生物、兼氧菌和好氧微生物的生長條件和反應(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。(來源：本鋼集團(tuán)北營公司，本鋼集團(tuán)供應(yīng)商管理部)