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HBF工艺包在高氨氮煤化工废水处理中的应用

2018-04-24 13:58来源:泓济环保关键词:煤化工废水高氨氮废水泓济环保收藏点赞

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2 项目概况及进水水质、水量

2.1项目简介

本文所述项目为山东晋煤明水化工集团有限公司采用洁净煤气化技术实现企业转型升级项目配套污水处理工程,项目由上海泓济环保科技股份有限公司承包。污水来源为车间生产废水及生活污水,处理规模为260m3/h,处理后水质达到《山东省小清河流域水污染物综合排放标准》(DB37/656-2006)重点保持区标准和《山东省氮肥工业水污染物排放标准(座谈会稿)DB37-2014》中最严标准(其中COD、NH3-N执行《济南市人民政府办公厅关于提高部分排污企业水污染物执行标准的通知》)。

2.2设计水量水质

本项目污水处理规模为260m3/h。进水水质如表2:

3 水质分析及主体工艺选择

3.1废水水质分析

1) 化学需氧量及生物需氧量

本废水中的有机物主要为甲醇、乙酸、丙酮等易于降解的有机物,可生化性较好,已有类似工程表明,废水通过生化可以稳定达到出水CODcr<40mg/L以下,故本废水CODcr出水达标应有足够的保证。

2) 氨氮及总氮

本废水中总氮主要以氨氮存在,根据所给进水水质、废水中氨氮加权平均约为300mg/L,而出水要求较为严格,这就要求生化系统有较高的氨氮降解率及总氮脱除率。

就氨氮本身的降解而言,氨氮不是难降解物质,但氨氮浓度过高会影响废水中硝化菌的活性,导致其降解效率下降甚至失去活性。而在合适条件下,高浓度的氨氮仍可以稳定达到小于2mg/L,满足排放要求,本系统进水浓度虽然较高,但可以通过有效的回流手段使得生化池内废水氨氮浓度远低于氨氮对微生物抑制浓度以保证微生物降解效率,同时由于气化污水温度较高,即使在冬季也可保证好氧池水温在25℃以上,故通过生化可使出水氨氮稳定小于2mg/L甚至更低。另一方面,单级的AO系统要达到较高的反硝化脱氮效率较为困难,需要设置后置脱氮系统使硝酸盐最大程度转为氮气从废水中释放出来,以保证出水总氮达标。

3) 石油类

石油类主要来自生产区地面冲洗水及库存罐区冲洗水以及压缩机含油水,该部分污水尽管水量较大,但由于其排放时间相对较短,如不预处理,将会对后续的生化系统造成冲击,影响微生物的絮凝及吸氧过程,降低生物反应效率,根据已有工程运行经验可将其先进入隔油池,经简单隔油后再与其他水混合调节后再进行后续处理工艺。

4) 悬浮物

本污水站中所接纳的悬浮物以惰性无机物质为主,尽管招标文件中所给进水悬浮物加权平均不到100mg/L,但已有类似气化污水处理设施运行表明,气化灰水中所夹带的粉煤灰等惰性物质含量较高,且易于与微生物结合,影响微生物的传质及代谢,长期运行将造成惰性物质包裹活性物质(微生物),使得处理装置的运行出现周期性波动。当废水中惰性物质累积量超过活性物质自身增殖能力时,一些长泥龄的微生物在系统内将随着排泥而流失,而对于本系统而言,脱氮所需硝化菌即属于长泥龄微生物。当未经预处理的废水直接进入生化系统时,将导致硝化能力周期性下降。故本废水经调节后需对悬浮物进行有效预处理。

5) 硬度

从所给水质及相似废水运行经验看,气化污水硬度较高,极易在污水处理系统及管道内结垢。管道内结垢会造成管道有效过水流量降低及增加运行阻力,从而增加运行能耗。同时,如果对硬度没有进行预处理,且在有粉煤灰等细小惰性物质存在的情况下,更易于包裹活性物质而降低生化系统传质效率。

6) 硫化物

硫化物对微生物而言具有一定的毒性,但同时又是较强的还原性物质,易于氧化去除或与金属盐进行化学沉淀去除。本工程混合废水的硫离子浓度为10mg/L。而排到站区的气化污水硬度较高且含有一定的铁盐,故与硫化废水混合后可去除一部分硫化物,同时综合废水进入生化系统前设置混凝沉淀预处理也可通过化学沉淀去除大部分硫化物。余下硫化物将对生化系统不产生抑制作用,并可确保出水硫离子的安全达标排放,保证最终浓排水处理后硫化物满足排放标准。

3.2工艺路线

本项目废水中C/N低,约为2.3,且进水硬度高。因此,气化废水经冷却降温后与其他压力流及集水井的重力流废水在调节池内充分混合,应先通过软化混凝沉淀后再进入生化处理阶段。由于废水氨氮含量较高,而出水又对于总氮要求高,因此本项目采用泓济环保特有的两级AO(HBF)工艺。生化出水后进入混凝沉淀去除SS,并进一步去除COD(图 2)。


4 运行结果

4.1出水水质

项目通水后,水质、水量逐步达到设计值,出水水质稳定,COD去除率达90%以上,氨氮去除率达98%以上,HBF对污染物的去除率如图3所示。


稳定后的出水水质如表3所示,各项污染物出水均稳定达标。

4.2 废水处理费用

整套工艺运营成本为2.62元/m3,包含污泥脱水费用,不包含人工成本。其中,电费为1.24/m3,药剂费用为1.38/m3,含软化药剂费。

5 结论

综上所述,以泓济公司自主研发的HBF工艺包为主导的生化工艺,工艺流程简单,土建和投资低,具有良好的脱氮性能和耐负荷冲击能力,对于处理粉煤气化/水煤浆气化废水具有出水稳定达标及运行费用较低的特点。

参考文献

[1]李强, 孙爱国.煤化工废水处理技术发展概况[J]. 2013工业用水与废水处理技术及工程应用交流会论文集, 2013: 39-42.

[2]聂水源, 祝群力, 朱明巍. 两级A/O融合工艺处理高氨氮煤化工废水[J]. 中国给水排水, 2015, 31(20): 68-70.

[3] 俞彬, 陈广升, 王玉慧, 迟娟. A/O+BAF工艺处理高氨氮煤化工废水[J]. 中国给水排水, 2013, 29(6):81-84

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