1.1 污水處理情況介紹
我公司采用天然氣作為原料生產(chǎn)合成氨和尿素，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生含有氨氮及磷的廢水，但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，國(guó)家對(duì)工業(yè)廢水的排放監(jiān)管也日漸嚴(yán)格，特別是作為化工企業(yè)是給你工業(yè)廢水的主要排放源之一，原有污水處理工藝已不能滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，所以我公司進(jìn)行了污水處理裝置改造升級(jí)，使廢水處理后達(dá)到或優(yōu)于《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13458-2013)間接排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 原工藝流程圖
原工藝采用SBR污水處理工藝即序批式活性污泥法，2個(gè)SBR反應(yīng)器并聯(lián)間歇運(yùn)行的方式。污水處理裝置運(yùn)行效率偏低，處理后廢水中氨氮及磷含量已不滿足新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)
1.3 改造后的工藝流程圖
1.4 改造后的工藝流程簡(jiǎn)述
廢水經(jīng)過柵格后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，提升泵提升進(jìn)入SBR池進(jìn)行生物處理，再自流進(jìn)入中間水池，再提升進(jìn)入一級(jí)A池，通過兼氧和厭氧微生物處理脫氮和生物除磷，再進(jìn)入一級(jí)O池，通過好氧微生物作用處理，進(jìn)入二級(jí)A池，再次通過兼氧微生物進(jìn)行脫氮處理，進(jìn)入二級(jí)O池，自流進(jìn)入沉淀池，再進(jìn)入除磷池，通過加入除磷劑對(duì)磷進(jìn)行化學(xué)處理，沉淀后自流進(jìn)入清水池，達(dá)標(biāo)后排放;污泥回流到一級(jí)O池和二級(jí)O池，剩余污泥和化學(xué)除磷污泥進(jìn)入污泥池，通過泵入壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水處理，脫水污泥外運(yùn)處置。
2、工藝介紹
2.1 SBR池
SBR污水處理工藝全稱為序列間歇式活性污泥法。一般采用多個(gè)SBR反應(yīng)器并聯(lián)間歇運(yùn)行的方式。
2.2 A/O工藝介紹
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫，A段是缺氧段，在缺氧條件下，兼性異養(yǎng)菌利用污水中的有機(jī)碳源和硝酸鹽進(jìn)行無氧呼吸的同時(shí)將硝酸鹽中的氮還原成氣態(tài)氮;O段是好氧段，污水在好氧條件下使含氮的有機(jī)物被細(xì)菌分解為氨后在好氧型硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，在經(jīng)好氧自養(yǎng)型硝化菌作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。
A/O工藝的特點(diǎn)：將缺氧池放在前面，能夠讓反硝化菌有效利用污水中的有機(jī)碳進(jìn)行反硝化反應(yīng)，可以減輕后續(xù)好氧池中的有機(jī)濃度，且在反硝化反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生堿度，可以降低后續(xù)好癢工段對(duì)堿度的需求。好氧池在缺氧池的后面，可以進(jìn)一步的去除有機(jī)污染物，提高出水水質(zhì)。
A/O工藝對(duì)BOD5的去除率較高，可以達(dá)到90-95%以上，脫氮的效率相對(duì)低一些，在70-80%之間。該工藝比較簡(jiǎn)單，是目前比較普遍采用的工藝。該工藝可以將缺氧池和好氧池合建，中間以擋板隔開，改造費(fèi)用相對(duì)較低。
采用該工藝硝化菌對(duì)pH很敏感，硝化最佳pH=8.0～8.4;反硝化反應(yīng)的最適宜pH值為6.5～7.5;且需要將溫度控制在硝化反應(yīng)20～30℃;反硝化反應(yīng)20～40℃。
3、生化脫氮原理介紹
3.1 生化法脫氮
生物脫氮過程包含氨化、硝化和反硝化三個(gè)過程
①氨化：污水中的含氮有機(jī)物在好氧條件下被細(xì)菌分解為氨氮的過程;
?、谙趸何鬯械陌钡诤醚跣拖趸淖饔孟卤晦D(zhuǎn)化為NO2-和NO3-的過程;
③反硝化：污水中的NO2-和NO3-在缺氧條件下被兼性異養(yǎng)反硝化菌的作用下被還原為氣態(tài)氮的過程。
3.2 硝化反應(yīng)
硝化反應(yīng)是在好氧條件下，將NH4+轉(zhuǎn)化為NO2-和NO3-的過程。由亞硝酸菌和硝酸菌兩種菌共同完成的。這兩種菌屬于化能自養(yǎng)型微生物。硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)菌，生長(zhǎng)率低，對(duì)環(huán)境條件變化較為敏感。
常規(guī)意義下的硝化過程
3.3 反硝化反應(yīng)
反硝化反應(yīng)是指在無氧條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮(NO3-)和亞硝酸鹽氮(NO2-)還原為氮?dú)獾倪^程。
反硝化菌屬異型兼性厭氧菌。在有氧存在時(shí)，它會(huì)以O(shè)2為電子受體進(jìn)行好氧呼吸；在無氧而有NO3-或NO2-存在時(shí)，則以NO3-或NO2-為電子受體，以有機(jī)碳為電子供體和營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行反硝化反應(yīng)。
在反硝化菌代謝活動(dòng)的同時(shí)，伴隨著反硝化菌的生長(zhǎng)繁殖，即菌體合成過程，其反應(yīng)如下：
從以上的過程可知，約96%的NO3--N經(jīng)異化過程還原，4%經(jīng)同化過程合成微生物。
4、結(jié)語
我公司污水處理裝置改造后經(jīng)調(diào)試運(yùn)行，已能較好的脫除氨氮和磷，所排放廢水經(jīng)長(zhǎng)期分析結(jié)果表明優(yōu)于國(guó)家現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)，但A/O工藝溫度要求硝化反應(yīng)20～30℃；反硝化反應(yīng)20～40℃，隨著冬季來臨，水溫降低，生物反應(yīng)活性降低，不能滿足生產(chǎn)污水處理需要，需要外加熱源提供熱量，我公司通過改造利用工藝?yán)淠禾峁嵩匆詽M足冬季運(yùn)行需要，如果無廢熱可利用的企業(yè)冬季運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高。
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