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九江大化肥废水处理运行实践及分析

摘要:九江大化肥废水处理采用a/o工艺脱氮。cod负荷率控制在0.23~0.50kg/(kgmlss.d),nh3—n负荷率控制在0.023~0.040kg/(kgmlss.d),cod/tn控制在10~16;cod去除率95%左右,nh3—n去除率达85%以上,tn去除率达80%以上。并对运行中出现的问题进行了分析。

关键词:化肥废水 a/o工艺

 

operation practice and analysis of the wastewater treatment for jiujiang fertilizer plant

  abstract: the a/o process has been adopted to treat the wastewater of jiujiang fertilizer plant for nitrogen removal. in case when the specific loads are controlled to 0.23~0.50 and 0.023~0.040 kg/(kg mlss.d) for cod and nh3-n respectively and the cod/n is controlled to 10-16, the removal ratios of 95%, >85% and >80% have been obtained for cod, nh3-n and tn respectively. also the problems in the operation of this process are discussed.

1 设计简况

  九江大化肥废水处理a/o工艺系统采用同心圆式的硝化反硝化池,内径9.5m,外径12.7m,反硝化区有效体积205m3,硝化区有效体积318m3,设计进水量1200m3/d,设计出水水质见表1。
  工艺流程如图1所示,废水首先进入反硝化池,与回流污泥经推流式搅拌机混合均匀,发生反硝化反应(若搅拌机发生故障,可将通入反硝化池的空气管微开),然后水经底部回流窗进入硝化池发生硝化反应,硝化后的水在鼓风动力作用下一部分通过上部回流窗回流到反硝化池,一部分经溢流堰通过重力作用流入脱气池脱气,脱气后的水最后在二沉池内进行泥水分离,澄清后的水经溢流堰流入暴雨调节池,经泵提升至长江,污泥一部分回流,一部分进行浓缩脱水外运。整个a/o工艺采取a、b两个系列并列运行。

表1 设计出水水质

项目 cod
/mg/l
bod5
/mg/l
nh3—n
/mg/l
ss
/mg/l
出水 ≤100 ≤30 ≤15 ≤70

44.1.gif

图1 工艺流程图
1 反硝化池 2 硝化池 3 固定螺旋曝气器 4 推流式搅拌机 5 溢流堰 6 脱气池 7 二沉池

2 活性污泥培养及驯化

  从上海金山石化废水处理厂接种4t经脱水后的活性污泥,用水稀释至300m3,mlss为380mg/l。在培养期间,按甲醇∶尿素∶磷酸=100∶8∶3的比例投加营养物,控制cod负荷率在0.34~0.40kg/(kgmlss.d)之间(其中1kg甲醇相当于1.5kgcod)。当mlss达到1 500mg/l时,补充生活污水至500m3,约90d后,污泥颜色逐渐由黑色变成淡红色,最后变为红棕色,mlss达到5 000mg/l以上。培养结束后转入驯化阶段,启动污泥循环系统。驯化过程中,cod负荷率控制在0.2kg/(kgmlss.d)左右,nh3—n负荷率控制在0.016kg/(kgmlss.d)左右。

3 稳定运行阶段

  当污泥经30d驯化后,该废水处理进入稳定运行阶段,下面就其稳定运行阶段的cod负荷率、nh3—n负荷率、cod/tn同cod去除率、nh3—n去除率的相互关系逐一分析,并对温度控制作一介绍。
3.1 cod负荷率同cod去除率之间的关系(见图2)
  由图2可知,当cod负荷率在0.23~0.50kg/(kgmlss.d)之间,cod去除率达95%以上,在0.15~0.2kg/(kgmlss.d)之间,cod去除率在80%以上,低于0.15kg/(kgmlss.d),cod去除率在60%~80%之间。在cod负荷率高于0.15kg/(kgmlss.d)时,cod去除率仍然较高,其原因是由于前置缺氧对cod降解的功能增强,这一点在污泥第一次受到cod负荷冲击时表现出来,cod值平均12 808mg/l,超过设计值11.6倍,但cod去除率仍在73%~83%之间,而随着cod负荷率提高,cod对硝化菌有抑制作用,硝化反应受到影响,出水nh3—n偏高。

45.1.gif

图2 cod负荷率同cod去除率关系

3.2 nh3—n负荷率同nh3—n去除率之间的关系(见图3)
  由图3可知,nh3—n负荷率在0.023~0.040kg/(kgmlss.d)之间,nh3—n去除率达85%以上,tn去除率达80%以上。nh3—n负荷率超过0.040kg/(kgmlss.d)时,虽然nh3—n去除率在60%以上,但出水no-3—n浓度偏高,tn去除率仅在40%~50%左右。并且no-3—n可能在二沉池内发生脱氮反应,产生污泥上浮现象,致使出水悬浮物浓度偏高。

45.2.gif

图3 nh3—n负荷率同nh3—n去除率关系


3.3 cod/tn与cod去除率关系(见图4)
  化肥工业废水中甲醇含量高,甲醇属于易降解的有机物,可生化性好,同时前置缺氧也增强了cod的降解功能。由图4可知,cod/tn在4~25之间时,cod去除率在80%以上,而在cod/tn<4时,cod去除率低于80%。

45.3.gif

图4 cod/tn与cod去除率关系

3.4 cod/tn与nh3—n去除率关系(见图5)
  由图5可知,cod/tn在10~16左右,nh3—n去除率高,cod/tn<10或cod/tn>16去除效果不佳。当进水nh3—n偏高,cod/tn≤5,出水nh3—n偏高,表明由于进水基质不足,虽然活性污泥内一部分微生物死亡自溶,释放出有机碳,作为内碳源,但反硝化速率降低,而在cod/tn>16时,说明进水cod偏高,经过缺氧阶段降解一部分cod后,进入硝化阶段,cod仍然偏高,对硝化菌有抑制作用,从而影响硝化反应进行,结果出水nh3—n偏高。

45.4.gif

图5 cod/tn与nh3—n去除率关系

3.5 水温控制
  前置缺氧脱氮a/o工艺,控制好硝化速度是关键,而硝化菌种数和数量多少是保证硝化速度的前提。硝化菌的生长比较缓慢,泥龄和水温是重要的控制因素,尤其是水温的控制显得极为重要。一般控制水温在25℃。

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