摘要:针对上海提高新排放标准中总氮(TN)≤35 mg/L的要求,对焦化废水进行了脱氮研究。选取现场缺氧-好氧-好氧(A-O-O)工艺中前两段的A-O生化沉淀池1出水,在SBR内进行反硝化脱氮实验,考察葡萄糖、葡萄糖+乙酸钠、甲醇和甲醇+乙酸钠单一或复合碳源及投加反硝化菌种对脱氮的影响,确定最佳碳源为甲醇+乙酸钠,最佳反硝化水力停留时间为16 h。
当反硝化菌液投加浓度为1 mg/L时,SBR出水TN满足达标排放要求。结合实验结果对宝钢焦化废水原有A-O-O工艺改造升级为A-O-A-O二段脱氮工艺,并对生化出水实施进一步的物化混凝处理。改造后,工艺长期运行稳定,最终出水完全达到上海市污水综合排放标准(DB 31/199-2009)TN≤35 mg/L的要求,并满足氰化物、氟化物以及COD的排放要求。
焦化废水组分复杂、污染物浓度高,含大量的杂环及多环芳香族化合物,是典型的难降解工业有机废水。国内外普遍采用活性污泥法处理焦化废水,主要以去除COD、NH3-N为主,废水经过处理后,氨氮、COD可达标排放。由于上海市颁布废水综合排放标准(DB31/199-2009)要求总氮(TN)<=35mg/L,且该标准实施不久,因此目前对焦化废水去除总氮的研究及工程实例报道尚少。
宝钢化工公司现场焦化废水采用缺氧-好氧-好氧(A-O-O)活性污泥工艺,处理后出水中氨氮浓度完全达到上海市废水综合排放标准(<=15mg/L)。
目前焦化废水经生化处理后,沉淀池出水中氨氮、有机氮浓度较低,但硝酸盐氮含量较高,平均达到85.8 mg/L,是构成总氮的主要成分(约占70%),该部分硝酸盐可通过反硝化反应使之转化为N2,从而实现总氮的达标排放。为创造缺氧条件并使反硝化顺利进行,需向反应器内添加反硝化碳源,以保证硝酸盐氮反硝化所需的电子供体。
通过理论分析,在缺氧条件及可生物降解有机物充足的条件下,去除1mg NO3-N约消耗COD量为2.86,其中Yh为异养菌产率系数,因此依据不同的异养菌产率系数及不同碳源种类,完成反硝化实际所需的C/N会有所不同。殷芳芳等学者,分别利用甲醇、乙醇、乙酸钠、丙酸钠和葡萄糖不同碳源对反硝化进行研究,确定了最佳碳源种类及投加量,但上述研究是在人工配水及小试实验模拟条件下开展的。。
Lee等选用乙酸钠作为外加碳源对好氧硝化后的焦化废水进行脱氮研究,并确定投加COD/NO2,3-N比为3.6,但目前仍处在实验室研究阶段;李泽峰等开展了复合型生化反应器处理焦化废水中试研究,生化出水总氮为30.4 mg/L,但进水总氮浓度较低,平均为125.8 mg/L。
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