HSB微生物技术处理含苯废水工程实践Word文档下载推荐.docx
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2.2设计水质
废水处理系统设计日处理水量Qmax=800m3/d
表1:
设计进出水水质表(单位:
mg/l)
污染工程
pH
CODCr
NB(硝基苯)
AN(苯胺)
色度
进水水质
10-12
≦1200
≦150
≦500
≦4000
出水水质
6-9
≦60
≦2.00
≦1.00
≦50
处理效率
——
≥95%
≥99%
2.3设计说明
图1:
生化处理工艺流程图
由于原废水碱度较高,PH在10-12之间,废水在进入兼氧池之前利用浓H2SO4进行PH中和,并投加磷酸补加微生物必须的磷元素;
废水中主要污染成分苯胺和硝基苯中含有大量的N元素,而无须补加氮营养。
调整营养比例后的废水在兼氧池内兼氧菌作用下,硝基苯被大量还原降解;
苯胺也大部分水解开环成小分子有机物而降低色度后进入下一处理工段。
该工段的反应机理为:
在DO处于0.1-0.2mg/l的条件下,NB在微生物还原性铁氧蛋白酶和还原性辅酶的作用下,其上的氢以质子的形式脱下,其电子沿一系列传递最后转移质子与离子型氧而生成水,从而生成苯胺,再由苯胺进行降解,此过程需大量的H+参加,因而会导致兼氧池混合液的PH升高;
兼氧池出水在经过初沉池泥水分离后,沉淀污泥回流至兼氧进水端,上清液溢流入好氧池进一步降解。
好氧池采用OBR折流反应器结构,能很好的管理微生物降解有机物的全过程,并达到微生物固定化效果;
被兼氧还原和水解过的大分子有机物在好氧系统全部分解成CO2、H2O等达到全部降解的功效。
好氧出水在沉淀池进行固液分离,上清液达标排放,大部分污泥回流到好氧池以补充MLSS,小部分回流至兼氧池进行厌氧消化,由于H.S.B.微生物技术产泥量非常少,无须设置污泥处理系统。
2.4主要设计参数
兼氧池HRT=48hV=1600m3体积负荷:
0.5kgCOD/m3.d
初沉池HRT=4hV=150m3表面负荷:
1.33m3/m2.d
好氧池HRT=36hV=1200m3体积负荷:
0.47kgCOD/m3.d
沉淀池HRT=4hV=150m3表面负荷:
1.20m3/m2.d
3、处理结果与讨论
本系统自2005年12月份开始连续进出水并记录数据至2006年10月份以来,生化系统11个月平均进水量为538.1m3/d,平均进水CODcr为1043.82mg/l,NB为101.86mg/l;
兼氧系统出水平均CODcr为441.60mg/l,NB为21.68mg/l;
经好氧处理后系统出水平均CODcr为52.88mg/l,NB为0.65mg/l,AN为0.26mg/l;
进水色度为4000倍,出水小于50倍。
均达到了国家一级排放。
连续11个月的数据运行表明,生化系统进水CODcr总量为195866.65kg,出水CODcr总量为9846.57kg,削减率为94.97%;
进水NB总量为18982.18kg,出水NB总量为121.13kg,削减率达到99.36%。
同时,兼氧单元对CODcr和NB的削减效率分别为54.13%和73.80%。
从记录产生的346组数据中,出水CODcr超过100mg/l的数据(不合格)有16组,合格率达到了95.37%。
具体数据详见下述表格和图表。
表2:
2005年12月-2006年10月COD数据平均值统计
苯胺、硝基苯废水生化系统COD数据平均值统计分析
日期
吨/天
各处理单元COD数据(单位:
进水量
原废水
兼氧出水
好氧出水
兼氧系统
好氧系统
总效率
12月份
456.77
983.48
338.04
63.60
60.12%
76.40%
93.43%
1月份
392.58
761.13
283.80
27.49
60.96%
90.40%
96.25%
2月份
462.14
714.64
428.17
36.03
37.75%
91.23%
94.69%
3月份
498.39
1477.86
601.68
55.68
42.29%
90.11%
94.55%
4月份
545.00
1032.48
354.75
56.70
63.51%
83.33%
94.03%
5月份
582.26
1195.79
543.65
54.45
52.78%
89.60%
95.28%
6月份
583.33
1182.91
433.52
54.08
59.91%
86.44%
94.57%
7月份
600.00
1223.60
462.63
56.02
59.97%
82.95%
95.27%
8月份
621.29
1025.46
450.73
64.09
52.23%
85.25%
93.25%
9月份
620.33
922.29
428.67
58.65
52.87%
86.12%
93.57%
10月份
556.67
962.38
531.90
54.90
53.00%
95.00%
94.79%
平均值
538.07
1043.82
441.60
52.88
54.13%
86.99%
94.52%
表3:
2005年12月-2006年10月NB数据平均值统计
苯胺、硝基苯废水生化系统NB数据平均值统计分析
各处理单元NB数据(单位:
140.43
8.85
0.29
92.28%
90.68%
99.61%
62.22
5.86
0.37
87.27%
91.93%
99.24%
68.52
8.39
0.45
81.03%
91.05%
98.92%
200.85
26.22
0.67
77.05%
90.79%
97.17%
67.42
18.28
0.63
66.62%
94.63%
98.34%
114.64
13.46
0.80
87.06%
90.06%
99.27%
80.12
18.92
0.81
75.96%
93.95%
98.75%
119.89
31.76
0.86
69.79%
92.85%
99.18%
72.59
31.28
1.03
56.54%
94.98%
98.40%
91.92
30.74
0.64
66.21%
97.55%
99.30%
100.51
44.71
0.65
52.00%
99.00%
101.74
21.68
73.80%
93.41%
98.83%
图2:
2005年12月-2006年10月COD变化趋势图
图3:
2005年12月-2006年10月NB变化趋势图
4、工艺特点
1)工艺流程简洁,操作难度较小:
本工艺的技术亮点为全生化处理工艺,无须预处理和稀释,采用较为普遍的A/O连续处理工艺,流程简洁,操作简单。
2)硝基苯去除率高,抗冲击能力强:
所有含有硝基苯的废水都因其对微生物的毒害作用而难以处理;
但本工艺可将NB抑制浓度提高到150mg/l,并且对NB的降解率一直保持在98%以上;
在经历过至少5次事故废水(NB≥200mg/l)冲击事件统计,微生物在2-3天之内可以迅速恢复并达到相应的处理效率;
3)污泥产量少,无须污泥处理设施:
系统运行1年多以来没有排放过任何污泥;
兼氧池的SV30保持在8-10%之间,好氧池的SV30保持在12-15%之间;
好氧系统产生的少量剩余污泥回流到兼氧池进行厌氧消化,同时也提高了进水的B/C值。
4)运行成本低廉,推广市场广阔:
本系统总投资564万,系统总装机容量为153KW,定员4人,无任何污泥处理处置设施。
日耗电费480.6元,人员工资160元/天,大修基金10万元/年,设备折旧按5%计,吨水运行成本仅为2.09元/m3,相当于树脂吸附、铁碳还原等工艺运行成本的1/4-1/5。
5)出水COD浓度低,可考虑合理回用:
统计11个月的系统出水可知,出水COD为52.88mg/l,远远小于国家一级标准的100mg/l,接近中水标准的50mg/l;
南化公司在节约水资源,合理利用回用水的指导思想下将出水用于系统喷淋、其它生化系统的稀释用水、厂区冲厕、灌溉、冲洗地坪等节约了大量用水,初步估算年节约用水费用达8万元。
5、经验总结
1)控制兼氧系统的溶解氧浓度在0.2-0.3mg/l时,不但可以提高NB向AN以及其它中间产物的转化率,从而去除NB,还可以在底部形成的厌氧区域消化掉因好氧产生的剩余污泥。
2)控制好氧系统SV30在12-15%(100mg量筒)为系统最佳运行状态,低于12%则因F/M失调产生大量泡沫;
高于15%会产生两个隐患:
其一因污泥密度升高