SBR生物脫氮技術(shù)在味精廢水治理中的應(yīng)用

摘要：本文介紹了通過調(diào)整sbr的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行方式來實(shí)現(xiàn)生物脫氮的應(yīng)用實(shí)踐，為水污染防治特別是味精廢水的管理運(yùn)營(yíng)和設(shè)計(jì)提供了借鑒思路。

關(guān)鍵詞：生物脫氮 sbr 味精廢水  運(yùn)行控制

1  前言

味精生產(chǎn)屬發(fā)酵行業(yè)，生產(chǎn)過程主要是以水為媒介進(jìn)行，所排廢水中以有機(jī)污染物為主，濃度較高，成份相對(duì)復(fù)雜，治理難度較大。由于味精生產(chǎn)過程中使用了液氨作為輔料，使得處理的廢水中nh3-n濃度較高，對(duì)流域水系造成了一定的污染，且到2007年1月1日，根據(jù)味精污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求[1]，所有外排味精廢水cod≤200mg/l，nh3-n≤50mg/l，標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)，環(huán)境要求更加迫切，解決廢水的脫氮問題成為同行業(yè)的主要環(huán)保工作。為此，公司在2005年組織有關(guān)工程技術(shù)人員進(jìn)行了脫氮研究，對(duì)現(xiàn)有治理設(shè)施進(jìn)行完善，對(duì)現(xiàn)有治理技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，以期提前實(shí)現(xiàn)味精工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的新要求。

2  氨氮治理的技術(shù)路線

通過將近一年的研究、探討、摸索、優(yōu)化和實(shí)踐，自2005年12月份以來，我們已基本解決了味精廢水的氨氮治理問題，實(shí)現(xiàn)了味精廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，主要污染物控制指標(biāo)優(yōu)于味精工業(yè)污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到外排廢水cod≤150mg/l，nh3-n≤35mg/l。

具體技術(shù)路線敘述如下。

2.1  實(shí)施清潔生產(chǎn)  強(qiáng)化源頭控制

對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生高nh3-n濃度的發(fā)酵取樣水、發(fā)酵看ph水進(jìn)行收集后隨發(fā)酵液一起進(jìn)入下道工序；對(duì)產(chǎn)生較高nh3-n濃度的粗制濃縮蒸發(fā)水回用到發(fā)酵車間，作為其它輔料的配料水進(jìn)入發(fā)酵罐，同時(shí)也節(jié)省了液氨的投加量；對(duì)產(chǎn)生較低nh3-n濃度的發(fā)酵洗罐廢水、粗制尾液濃縮蒸發(fā)水全部收集后送到污水處理廠進(jìn)行生物處理。通過分流和回用等措施使污水處理廠每天接收廢水中的nh3-n總量減少了75%～80%，其中第一污水處理廠每天接收的中、低濃度廢水水量由原來的4500 m3減少到3000 m3，綜合水質(zhì)的nh3-n濃度由550 mg/l降到200 mg/l。實(shí)施清潔生產(chǎn)和源頭控制為后續(xù)生物脫氮處理創(chuàng)造了條件，減輕了壓力。

2.2  創(chuàng)新治理技術(shù)  提高脫氮效果

原有中、低濃度廢水的處理設(shè)施先后于1996年和1997年建成投產(chǎn)運(yùn)行，采用“uasb+sbr”工藝，sbr設(shè)施的原設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為cod≤1500mg/l，nh3-n≤550mg/l，出水水質(zhì)為cod≤300mg/l，nh3-n≤120mg/l，不能滿足行業(yè)廢水排放的新要求，特別是對(duì)氨氮指標(biāo)的要求，再加之部分設(shè)備老化，為此，必須完善設(shè)施、創(chuàng)新技術(shù)、提高效果。于是對(duì)接收的綜合廢水利用原有sbr處理設(shè)施，在調(diào)整控制參數(shù)、增加脫氮設(shè)施、改變運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行生物脫氮研究。首先，我們對(duì)污水處理設(shè)施進(jìn)行了大規(guī)模的整修，并在每個(gè)sbr反應(yīng)池內(nèi)增加了兩臺(tái)推流器，使調(diào)節(jié)池的各種進(jìn)水與反應(yīng)池的活性污泥進(jìn)行充分混合，以便反硝化反應(yīng)的良好進(jìn)行；其次，通過生產(chǎn)實(shí)踐，我們對(duì)調(diào)節(jié)池的綜合水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，控制c/n比值在5：1左右，ph≥6.5，提高反硝化反應(yīng)的效率；第三，結(jié)合常規(guī)硝化反硝化理論和好氧反硝化[2]的新理論，我們對(duì)工藝參數(shù)和運(yùn)行方式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，處理流程為：進(jìn)水→缺氧攪拌（3h）→曝氣（6.5h）→缺氧攪拌（1h）→沉淀（lh）→排水（0.5h）。

3  生物脫氮總結(jié)（以第一污水處理廠為例）

為了工藝完善和更進(jìn)一步的優(yōu)化，我們對(duì)現(xiàn)階段采用生物脫氮技術(shù)后的好氧生化處理情況進(jìn)行了整理，并結(jié)合一年來的治理情況進(jìn)行了分析和總結(jié)。

3.1 污水處理廠每天接收的來水情況

小麥淀粉廢水水量為50～100 m3，cod在9000mg/l左右，nh3-n在100mg/l左右；制糖廢水水量為10～20 m3，cod在12000mg/l左右，nh3-n在300mg/l左右；發(fā)酵廢水水量為50～70 m3，cod在15000mg/l左右，nh3-n在650mg/l左右；粗制廢水水量為900～1000m3，cod在500mg/l左右，nh3-n在450mg/l左右；精制廢水水量為300～350 m3，cod在400mg/l左右，nh3-n在110mg/l左右；尾液濃縮蒸發(fā)水水量為300～350 m3，cod在800mg/l左右，nh3-n在250mg/l左右；脫泥水水量為800 m3～1200 m3，cod在150mg/l左右，nh3-n在35mg/l左右；綜合水量為2800 m3/d左右，cod在1000mg/l左右，nh3-n在200mg/l左右。

3.2 sbr好氧工藝調(diào)整情況

控制調(diào)節(jié)池的實(shí)際水質(zhì)為：cod在1000mg/l左右，nh3-n在200mg/l左右。好氧系統(tǒng)共有8個(gè)sbr反應(yīng)池，每個(gè)sbr反應(yīng)池的有效容積為1600 m3，控制mlss為3500～4000 mg／l，每周期進(jìn)水250～280 m3，進(jìn)水的同時(shí)輕微開啟曝氣閥（以翻動(dòng)污泥為準(zhǔn)），同時(shí)開啟推流器，使sbr反應(yīng)池污泥與進(jìn)水充分接觸反應(yīng)，3小時(shí)后停推流器和開大曝氣閥，do控制在0.5 mg／l～1.5 mg／l，進(jìn)行硝化反應(yīng)，曝氣6～7h后關(guān)閉氣閥、開啟推流器攪拌1h，然后進(jìn)行靜沉操作，沉淀1h后開始逐步下降排水。排水水質(zhì)為：ph 7.2左右，cod在150mg/l以下，nh3-n在35mg/l 以下。

3.3 數(shù)據(jù)分析

表1是8#sbr反應(yīng)池（2006年8月1日至10日）在運(yùn)行周期內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)的水質(zhì)測(cè)定的平均值。 

氨氮的變化：

nh3－n在反應(yīng)池第一缺氧攪拌段和第二缺氧攪拌段的變化不大，說明沒有發(fā)生硝化反應(yīng)，反硝化菌將上一周期剩余的no-3-n還原為n2[3]。在曝氣段，nh3-n濃度呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，說明在有氧狀態(tài)下發(fā)生了硝化反應(yīng)，nh3-n主要是在曝氣段的前3h內(nèi)降低，3h后濃度降低的較平緩，總?cè)コ蕿?8％左右。

codcr的變化：

codcr在反應(yīng)池的第一缺氧攪拌期間內(nèi)下降比較多，說明硝酸鹽反硝化時(shí)需消耗有機(jī)物。第二缺氧攪拌期間內(nèi)下降較少，說明由于經(jīng)曝氣段之后有機(jī)物已被基本耗盡，反硝化細(xì)菌主要進(jìn)行內(nèi)源反硝化。在曝氣段，codcr的下降也主要發(fā)生在前3h，總體上濃度呈逐漸降低。從出水水質(zhì)看，codcr的去除率為87％左右。

c/n比值對(duì)脫氮的影響：

從味精生產(chǎn)廢水的處理實(shí)踐看，當(dāng)c/n低于4時(shí)，脫氮效果較差。而我公司的綜合廢水的c/n比值可基本保持在5:1，完全可滿足生化過程對(duì)碳源的需求，達(dá)到良好的脫氮效果。

溶解氧對(duì)脫氮的影響：

2005年，我們通過在1.0mg/ l、2.0 mg/l和3.0 mg/l三種do濃度下的好氧生化實(shí)踐效果進(jìn)行對(duì)比，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，nh3-n去除率基本一致，因此我們選定維持較低的do濃度，這樣即降低運(yùn)行費(fèi)用，而同時(shí)還提高了脫氮效率。

污泥濃度對(duì)脫氮的影響：

曾通過控制mlss分別在3000mg/ l、3500mg/l、4000 mg/l和4500 mg/l四種情況下的生物脫氮效果進(jìn)行同期運(yùn)行對(duì)比，結(jié)果表明，mlss在3500mg/l和4000 mg/l時(shí) nh3-n去除率較高。

4  結(jié)束語

通過我們?cè)谖毒珡U水治理中的應(yīng)用實(shí)踐表明：對(duì)sbr工藝的運(yùn)行方式和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整和有效控制，不僅能顯著降解bod，而且也能取得良好的脫氮效果。

參考文獻(xiàn)

[1] gb19431-2004，味精工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[s].

[2] 呂錫武.氨氮廢水處理過程中的好氧反硝化研究[j].給水排水.2000，26（4）：17－22.

[3] 孫錦宜.含氮廢水處理技術(shù)與應(yīng)用[m].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.4.178－179.