缺氧/好氧移动床生物膜反应器短程脱氮工艺深度处理煤化工废水性能
发布时间：2021-08-29 10:25
煤化工废水生化处理出水仍含有大量有毒和难降解污染物,对环境具有严重的危害,采用缺/好氧移动床生物膜反应器（ANMBBR-MBBR）复合生物短程脱氮技术对煤化工废水进行深度处理。试验结果表明,生物组合工艺有效缓解了废水有毒抑制物和低碳氮比对生物脱氮工艺的负面作用,最佳运行条件为水力停留时间12 h,硝态氮/亚硝态氮混合液回流比200%,该工艺对COD、氨氮和总氮的去除率分别为68.1%、84.0%和74.7%,相应的出水浓度分别为48.0、4.8和13.9 mg·L-1,均达到了国家城镇污水处理厂污染物排放一级A标准;高有毒负荷下,与传统的A2O生物脱氮工艺相比,该组合工艺具有更加稳定和高效的脱氮效能;而且ANMBBR有效地提高了废水生物降解性（BOD5/COD值增加至0.3）,有利于短程硝化的高效运行,MBBR处理后出水有毒抑制物的数量和种类分别减少了84.4%和54.5%。因此,该组合工艺具有性能高效稳定和经济节约的技术优势,适于煤化工废水深度处理的工程化应用。
【文章来源】：化工学报. 2016,67(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
短程脱氮工艺的启动Fig.1Nitriteevolutionatlatestart-upperiodinANMBBR-MBBR
廴疚锱欧乓?级标准的A标准（GB18918—2002）。氨氮的去除率一直稳定在较高的水平（整个过程均高于75%），甚至是在进水水质波动较大的运行条件下（HRT为9h），这归因于MBBR反应器内氨氮向亚硝态氮的高效转化。同时，组合工艺对废水总氮的去除性能与亚硝态氮的积累直接相关，总氮去除主要通过ANMBBR反应器内的反硝化作用实现，小部分是在MBBR反应器内作为微生物的氮源或者细胞同化后随剩余污泥排出（表1），而氨氮在ANMBBR内的去除更多归因于回流的稀释作用。进一步延长HRT至18h后，碳氮比被进一步降低，难降解物质图2MBBR微生物中AOB的显微镜图片（a）、（b）和FISH图片（c）、（d）（绿色：NSO190，红色：Ntspa662）Fig.2Microphotographs(a),(b)andFISHresults(c),(d)ofaggregatedAOBinMBBR(green:NSO190,red:Ntspa662)
第9期庄海峰等：缺氧/好氧移动床生物膜反应器短程脱氮工艺深度处理煤化工废水性能·3923·图3不同的水力停留时间对氨氮和总氮去除性能的影响Fig.34NH-NandtotalnitrogenevolutionininfluentandeffluentandremovalefficiencyobtainedwithvariationsofHRT不断积累，大量的亚硝态氮不能直接转化为氮气进行去除，导致总氮和氨氮的去除率没有大幅提高。而且，亚硝态氮的过度积累对微生物会产生抑制或毒害作用，引起系统活性污泥性能的恶化[16]。本研究中，随着HRT由9h增加至12h，ANMBBR内固着和悬浮活性污泥的平均浓度分别由1.5和2.8g·L1增加至1.9和3.2g·L1，随后减少至1.7和3.0g·L1（HRT为18h），该结果表明更短的HRT（9h）加速了生物膜从载体上剥离的速度，导致固着活性污泥随水力冲刷损失，进而负面影响了缺氧工艺的性能和出水水质。然而，得益于缺氧工艺的高效适应性，HRT对MBBR内固着和悬浮活性污泥影响较小，其浓度分别稳定在1.2和1.5g·L1左右。因此，从经济和实际应用的角度考虑，较长的HRT是不可取的，最适合该组合工艺高效运行的HRT为12h。中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司煤制气废水现场处理工艺二沉池出水进入清水脱氨池、混凝沉淀池和曝气生物滤池，HRT为16h，出水总酚和氨氮浓度分别为10～20和10～20mg·L1[4]。相比于现场工艺处理的效能，ANMBBR-MBBR组合工艺具有更优的出水水质和更短的处理时间以及经济节约（不需投加混凝剂）的技术优势，适于对现有的实际工程进行工艺改造和升级。2.3R对生物组合工艺脱氮性能的影响如图4所示，当HRT保持在12h，考察不同的R（100%，200%和300%）对生物组合工艺脱氮性能的影响。当R为200%时，氨氮和总氮的平均去除率分别为84.0%和74.7%，随着回
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物转鼓反应器氧转移特性及运行效能[J]. 李宁,苗志加,李再兴,王忠东,秦学,黄娟. 化工学报. 2015(07)
[2]序批式移动床生物膜反应器脱氮除磷影响因素及特性[J]. 郭海燕,郭祯,冯腾腾,张寿通,周集体. 化工学报. 2012(01)
[3]煤化工废水零排放的制约性问题[J]. 童莉,郭森,周学双. 化工环保. 2010(05)
[4]厌氧/好氧/生物脱氨工艺处理煤化工废水[J]. 韩洪军,李慧强,杜茂安,马文成,徐春艳,王伟. 中国给水排水. 2010(06)
[5]新型煤化工产业发展近况与思考[J]. 程宗泽,张十川. 煤. 2009(06)
[6]我国现代煤化工技术发展路线探讨[J]. 周溪华. 中外能源. 2008(03)
[7]移动床生物膜反应器SHARON工艺半亚硝化特性[J]. 遇光禄,陈胜,孙德智. 化工学报. 2008(01)
本文编号：3370482
【文章来源】：化工学报. 2016,67(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
短程脱氮工艺的启动Fig.1Nitriteevolutionatlatestart-upperiodinANMBBR-MBBR
廴疚锱欧乓?级标准的A标准（GB18918—2002）。氨氮的去除率一直稳定在较高的水平（整个过程均高于75%），甚至是在进水水质波动较大的运行条件下（HRT为9h），这归因于MBBR反应器内氨氮向亚硝态氮的高效转化。同时，组合工艺对废水总氮的去除性能与亚硝态氮的积累直接相关，总氮去除主要通过ANMBBR反应器内的反硝化作用实现，小部分是在MBBR反应器内作为微生物的氮源或者细胞同化后随剩余污泥排出（表1），而氨氮在ANMBBR内的去除更多归因于回流的稀释作用。进一步延长HRT至18h后，碳氮比被进一步降低，难降解物质图2MBBR微生物中AOB的显微镜图片（a）、（b）和FISH图片（c）、（d）（绿色：NSO190，红色：Ntspa662）Fig.2Microphotographs(a),(b)andFISHresults(c),(d)ofaggregatedAOBinMBBR(green:NSO190,red:Ntspa662)
第9期庄海峰等：缺氧/好氧移动床生物膜反应器短程脱氮工艺深度处理煤化工废水性能·3923·图3不同的水力停留时间对氨氮和总氮去除性能的影响Fig.34NH-NandtotalnitrogenevolutionininfluentandeffluentandremovalefficiencyobtainedwithvariationsofHRT不断积累，大量的亚硝态氮不能直接转化为氮气进行去除，导致总氮和氨氮的去除率没有大幅提高。而且，亚硝态氮的过度积累对微生物会产生抑制或毒害作用，引起系统活性污泥性能的恶化[16]。本研究中，随着HRT由9h增加至12h，ANMBBR内固着和悬浮活性污泥的平均浓度分别由1.5和2.8g·L1增加至1.9和3.2g·L1，随后减少至1.7和3.0g·L1（HRT为18h），该结果表明更短的HRT（9h）加速了生物膜从载体上剥离的速度，导致固着活性污泥随水力冲刷损失，进而负面影响了缺氧工艺的性能和出水水质。然而，得益于缺氧工艺的高效适应性，HRT对MBBR内固着和悬浮活性污泥影响较小，其浓度分别稳定在1.2和1.5g·L1左右。因此，从经济和实际应用的角度考虑，较长的HRT是不可取的，最适合该组合工艺高效运行的HRT为12h。中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司煤制气废水现场处理工艺二沉池出水进入清水脱氨池、混凝沉淀池和曝气生物滤池，HRT为16h，出水总酚和氨氮浓度分别为10～20和10～20mg·L1[4]。相比于现场工艺处理的效能，ANMBBR-MBBR组合工艺具有更优的出水水质和更短的处理时间以及经济节约（不需投加混凝剂）的技术优势，适于对现有的实际工程进行工艺改造和升级。2.3R对生物组合工艺脱氮性能的影响如图4所示，当HRT保持在12h，考察不同的R（100%，200%和300%）对生物组合工艺脱氮性能的影响。当R为200%时，氨氮和总氮的平均去除率分别为84.0%和74.7%，随着回
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物转鼓反应器氧转移特性及运行效能[J]. 李宁,苗志加,李再兴,王忠东,秦学,黄娟. 化工学报. 2015(07)
[2]序批式移动床生物膜反应器脱氮除磷影响因素及特性[J]. 郭海燕,郭祯,冯腾腾,张寿通,周集体. 化工学报. 2012(01)
[3]煤化工废水零排放的制约性问题[J]. 童莉,郭森,周学双. 化工环保. 2010(05)
[4]厌氧/好氧/生物脱氨工艺处理煤化工废水[J]. 韩洪军,李慧强,杜茂安,马文成,徐春艳,王伟. 中国给水排水. 2010(06)
[5]新型煤化工产业发展近况与思考[J]. 程宗泽,张十川. 煤. 2009(06)
[6]我国现代煤化工技术发展路线探讨[J]. 周溪华. 中外能源. 2008(03)
[7]移动床生物膜反应器SHARON工艺半亚硝化特性[J]. 遇光禄,陈胜,孙德智. 化工学报. 2008(01)
本文编号：3370482
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