固定生物膜SND工艺处理焦化废水的特性研究

随着排放指标的日益严格，出现了很多氨氮废水处理新技术，尤其是在生物脱氮领域。近年很多学者发现所谓同步硝化反硝化现象，以往类似同步硝化反硝化工艺（SND）工艺研究所采用的序批式反应器，难以避免系统处理效果不稳定的问题。本文以固定生物膜SND反应器为研究对象，着重考察生物脱氮降解反应速率的特性。 通过对各种现有的废水处理工艺进行分析，认为同步硝化反硝化工艺应用前景广阔，但是目前工艺的降解反应机理尚不完善。根据试验研究结果，本文先后探讨了焦化废水生物脱氮工艺和废水生物降解的反应特性。本试验所采用反应器的水力学特性接近推流，固定微生物的载体采用具有良好生物亲和性的竹质材料。研究过程发现，对于固定生物膜SND工艺而言，溶解氧量是影响废水有机物降解速率最主要的因素。系统进口段从完全不曝气到充分曝气的过程中，废水有机污染物的降解效果相差达到54.62％，且系统进口段DO的最佳水平为3.5～4.0mg／L。其他各因素对工艺有机污染物处理效果影响的重要性依次为：pH值＞HRT＞进水COD浓度。在正交试验中，进水NH4+—N浓度对有机物去除率的影响很小，当进水NH4+—N浓度在30～360mg／L范围内变化，有机物去除率的极差仅为4.38％。在正交试验选定的最佳工艺条件下，本研究系统的平均有机物去除率可以达到92.44％，且效果稳定。 针对废水中氨氮污染物，课题进一步通过大量的试验，探讨氨氮去除效果，以及各种环境因素对于系统效率的影响。试验结果显示，对于本系统而言，要使出水NH4+—N浓度低于15mg／L，系统HRT应介于40.1h～56.3h；而出水COD要满足国家污水排放标准，系统HRT应维持在48.4h左右，在此条件下NH4+—N和COD去除率可以达到95％和93％左右。试验采用焦化废水进水碳源相对不足，通过外加甲醇作为补充碳源，系统出水中总氮含量明显改善。可见对于氨氮含量较高的废水，碳源充足是非常关键的，如果废水C／N过低，废水中的氨氮污染物经过氧化阶段后往往不能完全进行反硝化。试验结果还显示，废水部分氨氮含量是通过短程硝化反硝化途径去除的，可以在一定程度上节省外加碳源的用量。在最佳的甲醇加入量条件下，系统总脱氮效率达到93％以上，出水NOx-—