1 工程概况某尼龙化工厂主要生产装置有环己醇､己二酸､己二胺､成盐､苯精制､硝酸､切片､制氢等装置,各装置排出的废水种类多､成分复杂,废水中含苯､己二胺､己二酸､环己醇等苯系物､低聚物和硫化物,氨氮和有机氮含量高,废水可生化性差,处理难度大｡各种废水汇总到污水站的调节池混合均质后进入污水处理系统｡原有工艺采用传统的A/O 工艺,处理后出水COD 在100～200 mg/L 波动,氨氮在10～50 mg/L 波动,达不到排放标准,同时公司于2010 年新建2 套生产装置,废水量增大,原废水处理系统处理能力不足｡为此公司决定对原有工艺进行改进,在前期试验的基础上,在现有2 套A/O 系统基础上,新建1 套A/O 系统, 建成后3 套A/O 系统并联运行,同时引入装填了高效生物载体的固定化厌氧生物滤池(3T-AF),使初沉池的出水先进入3T-AF 处理后再进行A/O 处理, 目的是使绝大部分NO3--N､NO2--N､COD 在3T-AF 段得到去除, 以减轻后续A/O 段的运行负荷｡废水的水质及排放标准见表1｡
3T-AF 中的高效微生物是通过人工筛选､驯化､复壮的专用工程复合菌,由多种微生物和复合酶配置而成,对大分子､难降解､毒性大的污染物有较强的降解能力和适应性｡3T-AF 是通过生物活性分子固定化技术,将大量微生物和酶固定在载体上进行厌氧反应,由此可以提高废水的可生化性并降解部分有机物, 相对于水解酸化池,3T-AF 不只进行水解酸化反应,同时对有机物的降解具有很大的贡献｡改进后的工艺流程见图1｡
生产废水首先进入调节池调节水质､水量,然后由提升泵提升至初沉池去除废水中的SS,出水自流进入3T-AF 池, 在3T-AF 池内进行反硝化以去除废水中的NO3--N､NO2--N 和部分COD,同时通过厌氧作用提高废水的可生化性｡3T-AF 池出水进入A/O 池进一步去除氨氮和有机物｡O 池的出水部分回流至A 池进行反硝化,脱除总氮,并将二沉池的部分污泥回流至A 池,保持整套A/O 系统的污泥浓度｡在O 池中通过硝化菌的作用, 将氨氮转化成NO3--N 和NO2--N,O 池中的硝化液回流至A 池中进行反硝化脱氮,控制回流比在2∶1 左右,二沉池出水达标排放｡主要构筑物和参数见表2｡
2 系统的启动及运行分析
2.1 3T-AF 池的挂膜启动
首先在带有曝气装置的微生物培养罐中激活优选高效微生物菌种,激活周期8 d｡微生物菌种激活后投加到3T-AF 池内, 用生产废水进行驯化,驯化阶段进水流量为设计流量的1/3,COD 和氨氮负荷为设计值的1/2, 驯化15 d 后进水COD 平均750mg/L, 出水COD 平均200 mg/L 左右, 达到预期要求,但进出水的氨氮含量几乎没有什么变化｡在这个时期AF 池的表面出现大量的气泡, 经检测气泡主要是由于AF 池中的反硝化反应形成,AF 池挂膜成功｡将生产废水直接进入3T-AF 池,并逐步提高进水水量至设计值, 连续监测AF 池进出水的特征污染物7 d,运行效果见图2､图3｡
由图2 可知,原水的COD 在800～1 800 mg/L 范围内,经厌氧生物滤池处理后下降到200～750 mg/L左右,这说明厌氧生物滤池填料上附着的高效微生物对COD 的去除贡献较大｡
由图3 可知, 原水的NO3--N 质量浓度在200～350 mg/L 范围内, 经厌氧生物滤池处理后NO3--N质量浓度稳定在5 mg/L 以下, 系统对NO3--N 的去除率稳定在98%以上,反硝化效果很好｡
2.2 A/O 系统启动
活性污泥取自该公司原污水处理场系统内的污泥,启动初期先在新建A/O 池中注入1/3 消防水,再投入活性污泥,控制污泥质量浓度为1 000 mg/L,pH在6～9,O 池内的溶解氧在2～3 mg/L,投加甲醇使新建A/O 内的COD 在500～1 000 mg/L,按照m(C)∶m(N)∶m(P)=200∶5∶1 的比例投加尿素和磷盐,最后将高效微生物菌种投入新建A/O 池内进行接种｡在闷曝2 d 后, 经检测A/O 系统内的COD 明显降低,说明微生物已经激活｡
将AF 池出水引入A/O 系统, 对整个工艺系统进行联动调试,逐渐增大进水量至设计值｡连续监测A/O 系统的特征污染物7 d,运行效果见图4､图5｡
由图4 可知,AF 池出水进入A/O 系统与回流的消化液混合后的COD 在150～500 mg/L 左右,一部分COD 在A 池作为碳源被反硝化细菌利用,剩余部分进入O 池内,通过好氧池内微生物的分解和活性污泥的絮凝作用,使出水COD 降到50 mg/L 以下,A/O 系统对COD 的去除率稳定在70%以上｡
由图5 可知,进入A/O 系统的NH3-N 在30～70mg/L 左右, 在好氧池中由于硝化作用,NH3-N 得到进一步的降解, 好氧池出水NH3-N 降至5 mg/L 以下,对NH3-N 的去除率稳定在97%以上｡。
2.3 系统稳定运行效果分析
经过1 个月的调试运行,AF 池､A/O 池均成功启动,系统运行正常,出水水质稳定达到设计标准｡3 结论
改造后的污水处理系统彻底解决了原系统耐冲击能力差的问题｡接种了高效微生物的固定化厌氧生物滤池具有非常高的反硝化效率, 可以去除大部分COD, 其对COD､NH3+-N､NO3--N 的去除率分别达到了96.50%､96.47%､99.23%,保证了后续工艺的稳定运行｡
