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        焦化廢水中有機(jī)物在A2/O工藝處理中的降解特性研究

        2014-10-09 22:42:08劉忠攀孔璐司碩
        關(guān)鍵詞:有機(jī)物

        劉忠攀 孔璐 司碩

        摘要:本文結(jié)合A2/O工藝, 較系統(tǒng)地研究了焦化廢水中有機(jī)物的去除特性。通過研究發(fā)現(xiàn),通過對水力停留時間進(jìn)行延長,或者增大污泥的濃度, 有機(jī)物的去除效果在一定程度上可以改善。另外,總結(jié)了近年來A2/O工藝各段對焦化廢水中幾種典型難降解有機(jī)物的降解情況,進(jìn)一步提高A2/O工藝去除焦化廢水中難降解有機(jī)物的效果。

        關(guān)鍵詞:焦化廢水 有機(jī)物 A2/O工藝 降解特性

        目前, A2/O工藝是生物法處理焦化廢水應(yīng)用較多且行之有效的方法。根據(jù)統(tǒng)計顯示,在國內(nèi)焦化廢水生物處理工程中,A2/O工藝的應(yīng)用約占30%。經(jīng)過A2/O工藝處理后,出水COD依然超過150mg/L,與污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)相比,該數(shù)值依然較大。在這種情況下,處理出水COD能否達(dá)標(biāo),如何最大限度地去除這類物質(zhì)成為關(guān)鍵。

        1 焦化廢水有機(jī)物的組分

        在焦化廢水中,其有機(jī)物成份主要包括:酚類化合物, 多環(huán)芳香族化合物,以及含N、O、S的雜環(huán)化合物,通常情況下焦化廢水是一種典型的含芳香族化合物及雜環(huán)化合物的廢水。

        2 A2/O基本原理和工藝流程

        2.1 基本原理

        所謂生物脫氮法,作為一種脫除廢水中的含氮物質(zhì)的方法,是將廢水中的氨氮,借助細(xì)菌的生物化學(xué)作用,通過硝化-反硝化法進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,進(jìn)而將其排入大氣中。其生物化學(xué)作用主要包括:NH4+及NO2-的氧化過程,以及亞硝酸菌和硝酸菌的合成等。通常情況下,硝化反應(yīng)發(fā)生在有氧的環(huán)境中,借助自養(yǎng)型好氧細(xì)菌完成。第一步是氨氮被亞硝化菌氧化成亞硝酸鹽,第二步是亞硝酸鹽被硝化菌氧化為硝酸鹽,對于這兩類自養(yǎng)菌來說,其合成、同化作用都是以無機(jī)碳作為碳源,以氧化反應(yīng)釋放的能量作為能源來進(jìn)行。

        2.2 工藝流程

        A2/O作為生物脫氮工藝,以A/O生物脫氮工藝為基礎(chǔ),增加了一個厭氧段,進(jìn)而在一定程度上提高反硝化缺氧脫氮的效果,以及提升焦化廢水COD的去除率。對于A2/O生物脫氮工藝來說,第一個A段和第二個A段分別為厭氧段、缺氧段,在這兩個階段都采用生物膜法,O段為好氧硝化段,在這一階段采用活性污泥法進(jìn)行處理。

        3 運(yùn)行參數(shù)對焦化廢水中有機(jī)物去除效果的影響

        3.1 水力停留時間對處理效果的影響

        對于焦化廢水來說,降解其中的有機(jī)物,通常情況下需要借助多種微生物通過協(xié)同作用才能完成,一般需要相對較長的停留時間才能完成這一過程。通過延長水力停留時間,在一定程度上為有機(jī)物創(chuàng)造一個良好的降解條件,使難以降解的有機(jī)物充分分解,進(jìn)一步提高焦化廢水的去除效果。

        3.2 污泥濃度對處理效果的影響

        微生物是影響有機(jī)物降解的重要因素?;诖?,在A2/O系統(tǒng)運(yùn)行過程中,提高了曝氣區(qū)內(nèi)的污泥濃度,進(jìn)而在一定程度上研究分析了不同污泥濃度對有機(jī)物去除效果的影響。

        4 焦化廢水中有機(jī)物的生物降解特性

        4.1 好氧段的生物降解特性

        張曉健等人通過研究分析焦化廢水中各種有機(jī)物的反應(yīng)動力,認(rèn)為焦化廢水中的生物降解屬于平行反應(yīng),并且其反應(yīng)速率與有機(jī)物濃度符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型。

        4.2 厭氧段的生物降解特性

        在焦化廢水中,對于難降解的有機(jī)物,A2/O工藝通過采用厭氧水解酸化的方式在一定程度上對其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物降解性能進(jìn)行改變,進(jìn)一步提高了廢水好氧的可生化性,為后續(xù)的好氧生物降解奠定基礎(chǔ)。

        4.3 缺氧段的生物降解特性

        通過研究發(fā)現(xiàn):在缺氧段,有機(jī)物的去除效果比較好,反硝化過程在一定程度上可以同時起到脫氮、除碳的效果。

        5 結(jié)論

        ①去除廢水中有機(jī)物的負(fù)荷與曝氣池出水中可生物降解部分的濃度符合一級反應(yīng)關(guān)系。②有機(jī)物的去除效果,通過延長水力停留時間或增大污泥濃度等可以進(jìn)一步改善,在焦化廢水中,由于含有一定量的不可生物降解的有機(jī)物,僅通過改變處理工藝的運(yùn)行參數(shù)難以使出水達(dá)標(biāo)。③去除焦化廢水中難降解有機(jī)物的有效途徑就是厭氧水解酸化-缺氧反硝化-好氧工藝。A2/O工藝中的缺氧反硝化過程,在一定程度上可以去除焦化廢水中難降解的有機(jī)物,其缺氧反應(yīng)器一方面具有反硝化脫氮的功能,另一方面對去除難降解有機(jī)物具有重要作用。

        參考文獻(xiàn):

        [1]何苗,張曉健,瞿福平,等.雜環(huán)化合物好氧生物降解性能與其化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)性的研究[J].中國環(huán)境科學(xué),1997,17(3):199-202.

        [2]李亞新,周鑫,趙義.A2/O工藝各段對焦化廢水中難降解有機(jī)物的去除作用[J].中國給水排水,2007(07).

        [3]闞學(xué)成,侯學(xué)軒.A2/O工藝處理焦化廢水[J].煤化工,2006(12).

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