工程說明

1 試驗水質(zhì)、水量

1.1 試驗水質(zhì)：

CODcr≤20000mg/L  SS≤1000mg/L   NH3-N：1000-2000mg/L             

Ca2+、Mg2+≤1261mg/L    CL-≤1800mg/L      SO42-≤2500  PH=4-6

1.2 試驗水量：0.5噸/天

2 中試工藝流程簡圖

3 試驗過程

3.1  FCD微電解

微電解池采用底部進水上部出水方式，池內(nèi)填充鐵和炭，鐵炭體積比為1∶3，控制其進水PH值在5左右。待微電解池中填料裝滿后，往池子加入水解酸化后的污水，為了加快反應(yīng)速度，防止堵塞，采用曝氣助流攪拌。微電解進、出水水質(zhì)如表1所示。

表－1  微電解進、出水水質(zhì)

單位：mg/L  除PH外

從表－1中可以看出，微電解階段CODcr去除率平均保持在38％左右。由于微電解屬電化學(xué)反應(yīng)，其COD去除率在整個中試過程中比較穩(wěn)定。

微電解出水含有大量的SS，主要為污水中釋放出來的Ca2+、Mg2+與有機物；另外出水中還含有大量二價鐵離子，通過吹脫單元的曝氣，二價鐵離子被氧化成三價鐵離子，三價鐵離子易生成Fe (OH)3、Fe2 (SO4)3等沉淀物，從而攜帶大量懸浮物與之共沉淀，通過沉淀后出水比較澄清，其對COD的去除接近于20％；而且減少了Ca2+、Mg2+對后續(xù)生物處理的抑制作用，提高微生物系統(tǒng)的活性。

3.2 厭氧處理

表－2  厭氧系統(tǒng)微生物培養(yǎng)馴化階段實驗檢測數(shù)據(jù)

（8.1-8.23）   單位：mg/L  除PH外

（一）厭氧系統(tǒng)培養(yǎng)初期

厭氧折流板應(yīng)器共分成10格，內(nèi)懸掛半軟性填料，規(guī)格為Φ120mm。7月16日加入污水車間厭氧污泥近1m3平均分布到折流格的每一格中，并注滿少量稀釋后的污水 。放置6天后，出現(xiàn)大量氣泡冒出后再注入微電解沉淀后的出水（控制CODcr2000－3000mg/L），并投加500g高效菌種；此時單元產(chǎn)氣量減少，這說明此
時的系統(tǒng)不大適應(yīng)這種污水，產(chǎn)甲烷菌受到控制。7月26日系統(tǒng)產(chǎn)氣量增大，在水面上漂一層泡沫浮渣，這說明此時大部分細菌開始適應(yīng)并生長，開始進入中期培養(yǎng)。

（二）厭氧系統(tǒng)培養(yǎng)中期

8月1日開始提高厭氧負荷，發(fā)現(xiàn)厭氧出水COD偏高時，通過水泵進行循環(huán)促進系統(tǒng)水力攪拌，促進掛膜；8月23日，進水COD提升至6000mg/L左右，系統(tǒng)出水COD在1100mg/L－2500mg/L,去除率平均在58％左右。詳見表-2。

（三）厭氧系統(tǒng)培養(yǎng)穩(wěn)定期

9至10月份，系統(tǒng)產(chǎn)氣量增大，說明甲烷菌活性比較高。此時系統(tǒng)對COD的降解基本上比較良好，進水濃度在4000mg/L至7600mg/L之間，出水COD穩(wěn)定在2000mg/L～1200mg/L之間，系統(tǒng)對有機物的去除率基本上在74％左右，厭氧處理基本上達到預(yù)期效果。

3.3 好氧效果

該污水NH3高達1200－2000mg/L左右，用現(xiàn)行脫氮好氧處理工藝出水無法達標，甚至無法正常運行。因此好氧系統(tǒng)采用我公司專利技術(shù)——曝氣生物濾池（I-BAF）結(jié)合高效微生物菌種。I-BAF工藝全稱為固定化高效微生物–曝氣生物濾池，是在固定微生物技術(shù)（IM）基礎(chǔ)上，結(jié)合曝氣生物濾池（BAF）發(fā)展而成的污水處理新工藝，對高氨氮水處理效果很好，已在多家高氨氮廢水處理工程中應(yīng)用，出水氨氮均小于15mg/L。

（一）好氧培養(yǎng)

8月20日取部分厭氧出水用自來水稀釋后（控制COD在1000mg/L左右）加到好氧系統(tǒng)。在好氧系統(tǒng)里投加B350等高效微生物750g，悶曝4天，測得系統(tǒng)中污水COD為600mg/L左右，NH3小于15mg/L。接著每天加入一定量的原水進行培養(yǎng)，隨著微生物膜的形成，在保證系統(tǒng)去除率的前提下，漸漸加入進水量逐步增加負荷。8月31日，厭氧出水接入好氧系統(tǒng)開始連續(xù)運行，好氧進水COD在2000mg/L-1200mg/L，NH3-N在1200mg/L-1800mg /L之間；出水COD在700mg/L-400mg/L之間，NH3-N<15mg/L.。處理每m3廢水加燒堿量大約為1Kg。9月26日—9月28日，好氧系統(tǒng)進行NH3-N沖擊負荷實驗，好氧進水NH3-N提高至2700mg/L左右，此時系統(tǒng)出現(xiàn)第一格開始有異味，經(jīng)過檢測后發(fā)現(xiàn)第一格NH4+-N有所積累，好氧最終出水NH3-N偏高；9月27日后，好氧進水NH3-N濃度恢復(fù)正常，9月28日后好氧出水NH3-N又達到15mg/L以內(nèi)?？梢钥闯龊醚跸到y(tǒng)所能承受的進水NH3濃度應(yīng)小于2000mg/L,否則出水NH3-N無法達到排放標準。好氧系統(tǒng)微生物培養(yǎng)訓(xùn)化階段數(shù)據(jù)詳見表-3。

表-3好氧系統(tǒng)微生物培養(yǎng)馴化階段實驗監(jiān)測數(shù)據(jù)

單位：mg/L   除PH外

9月27日—10月3日，好氧進入穩(wěn)定運行階段進水CODcr控制在2000mg/L以內(nèi)，NH3-N控制在1600mg/L左右；好氧出水CODcr基本在400mg/L左右，NH4+-N小于15mg/L，通過混凝沉淀后出水CODcr在300mg/L左右，投加聚合氯化鋁最佳量為0.05％，即噸水加藥量為0.5kg。

（四）硝化速率與COD/ NH3-N探討

從以上數(shù)據(jù)可以看出，好氧系統(tǒng)硝化速率基本在0.25-0.5Kg/m3.d之間；當(dāng)系統(tǒng)COD/NH3-N<1：1.5時，硝化速率下降，出水氨氮偏高。常用的硝化反硝化工藝所要求的COD/ NH3-N理論上再8－10，而采用I-BAF系統(tǒng)其所要求的 COD/ NH3-N>1~1.5就可以滿足硝化需求，而且保持良好的去除效率，這主要由于我們采用經(jīng)過基因改良的高效微生物菌種，其對于高氨氮廢水有專性去除。

4  實驗結(jié)論分析

4.1 實驗中的微電解預(yù)處理技術(shù)先進，工藝合理，給生化系統(tǒng)提供了極好的條件。經(jīng)過FCD微電解處理后，有大量的鐵鹽生成及鈣鎂離子和硫釋放出來形成沉淀，在不耗能、不加藥的情況下，既去除了大量無機污染物，降低污染濃度，又提高了污水的可生化性，大大減輕了生化系統(tǒng)的負荷。

4.2 系統(tǒng)運行兩個多月來加堿量基本保持在0.2％-0.35％，比硝化反硝化工藝減少80％左右，好氧出水的物化系統(tǒng)加絮凝劑量也僅為0.03％-0.05％。

4.3 通過中試可以看出，但好氧系統(tǒng)進水NH3-N濃度高于2000mg/L時，會出現(xiàn)NH3-N積累從而導(dǎo)致系統(tǒng)受到抑制，故需要注意的是：本次試驗所適應(yīng)的NH4+-N濃度必須低于2000mg/L；并且要求好氧系統(tǒng)PH在6-8.好氧硝化速率在0.25-0.5kg/m3.d之間，去除率在99％左右，要求的必須C/N>1：1.5。

4.4 本技術(shù)不僅承載污染負荷高，抗沖擊力強，運行穩(wěn)定，而且加藥量少，運行費用低，出水水質(zhì)好。

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