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针对该石化废水的水质特点,笔者提出采用臭氧催化氧化耦合特定菌高效生化技术(HENT)对二级出水进行深度处理,以期去除二级生化出水中的COD 和氨氮。
1 二级出水水质情况
试验进水为厂方外排水,COD 最高为444 mg/L,最低为140 mg/L,平均为273 mg/L;氨氮最高为458mg/L,最低为108 mg/L,平均为281 mg/L;SS 主要在70~100 mg/L;pH 为8.0~9.0;含有少量氰化物,质量浓度在0.04~0.07 mg/L 之间。
2 工艺流程及特点
针对二级生化出水中有机物难以降解的特点,提出以臭氧催化氧化耦合高效生化工艺进行深度处理。HENT 技术是针对该类石化废水专门开发的特定菌高效生化技术,启动快、负荷高、耐受能力强、沉淀性能好,在深度处理工艺中的主要作用是去除高浓度氨氮和少量有机物。工艺路线见图1。
由于厂方二级生化出水的可生化性较差,难降解物质含量较高,很难再通过生化法及常规物化法去除COD。因此,选用多相臭氧催化氧化法去除难降解物质。臭氧氧化对色度有较好的去除效果,一般与生物活性炭技术联用,可提高废水的可生化性〔1〕。但亦有研究表明,经臭氧氧化处理后废水的有机物浓度降低,其可生化性较处理前变差〔2〕。可见臭氧氧化能否改善废水的可生化性,与废水水质和臭氧氧化方式有关。多相臭氧催化氧化技术可利用固体催化剂与臭氧氧化协同作用降低反应活化能或改变反应历程,达到深度氧化、最大限度去除有机污染物的目的,可处理难降解有机废水和高含盐废水中的有机物〔3〕。臭氧催化氧化过程一般分两步。首先,打断难降解有机物的长链和环状结构,将其转化为小分子可生物降解有机物,提高可生化性;小分子有机物进一步被臭氧氧化,彻底矿化为二氧化碳和水,最终从废水中去除。
为避免催化塔内催化剂堵塞,废水在进入臭氧催化氧化塔前经微滤膜进行过滤,滤液进入臭氧催化氧化装置。
3 材料与方法
3.1 材料与运行参数
HENT 采用投加了高效硝化污泥的序批式生物反应器。其中高效硝化污泥由中海油天津化工研究设计院污水处理站MBR 内活性污泥经淘洗筛选和驯化培养获得。HENT 运行周期为6 h,每周期反应时间为4.5 h,反应器充水比为3,污泥质量浓度为1 200~1 500 mg/L,日处理水量0.5 m3。
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臭氧催化氧化所用催化剂为中海油天津化工研究设计院研发的多相催化剂,以氧化铝为载体,Fe、Mn、Cu、Mo 等为主活性组分,La、Cb、Sn 等金属元素为助剂。臭氧催化氧化塔连续运行,日处理水量为0.72 m3,臭氧投加量为240~360 mg/L。
3.2 分析方法
COD 采用重铬酸钾氧化法测定,氨氮采用絮凝-纳氏试剂光度法进行测定〔4〕。
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