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江西某化工厂以微生物法生产丙烯酰胺,生产废水中含有大量高浓度的有机物及氨氮。采用UASB+A/O+BAF组合工艺处理该生产废水,控制工艺条件使UASB培养驯化出产甲烷活性高的厌氧颗粒污泥,去除废水中绝大部分的有机物。采用前置反硝化的A/O系统作为脱氮的主体反应器,利用厌氧出水中的剩余有机物作为碳源,还原回流混合液中的硝酸盐氮,顺利完成反硝化。经反硝化反应后废水中有机物浓度已降低到较低水平,有利于硝化菌的生长繁殖,将废水中的氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,通过混合液回流进行反硝化完成脱氮过程。BAF进一步去除废水中剩余的有机物和氨氮,确保出水达标排放。本论文分析了厌氧颗粒污泥的培养驯化条件,生物脱氮的原理,并对UASB、A/O和BAF工艺的启动、调试及稳定运行进行研究,得出以下研究成果：(1)厌氧颗粒污泥的形成是UASB启动成功的标志,采用间歇进水方式启动,容积负荷控制在1.0kgCODcr/(m3.d)的较低值,逐渐提高进水量和浓度,直到设计负荷。稳定运行时CODcr负荷为3.2kgCODcr/(m3.d), NH3-N负荷为0.2kgNH3-N/(m3·d)。经过100d的培养驯化,培养出粒径0.5～2mm的颗粒污泥。(2)原废水进水CODcr浓度在3500-5000mg/L间波动,均值在4000mg/L左右,经UASB厌氧处理后出水浓度在1000～1200mg/L左右,CODcr去除率稳定在75%～80%,反应器具有较好的抗冲击负荷能力。进水NH3-N浓度在150-400mg/L间波动,均值在250mg/L左右,出水中NH3-N浓度在280mg/L左右,氨化率在15%左右。这是因为进水中含有部分有机氮,经厌氧氨化菌作用转化为氨氮。(3)厌氧反应会产生大量挥发性脂肪酸(VFA),使废水pH降低,而有机氮的氨化产生碱度,起到缓解调节pH的作用。运行中控制UASB中pH在6.5～8,碱度>1000mg/L(以CaC03计),防止反应器酸化。(4)A/O启动也采用低负荷的间歇进水方式启动。启动有机负荷为0.5kgCODcr/(m3·d),氨氮负荷为0.15kgNH3-N/(m3·d),当接种污泥适应水质后,通过提高NH3-N浓度到较高值促进硝化菌的富集。硝化菌的世代周期较长,通过控制有机物浓度、提高氨氮浓度及延长污泥龄等方法来富集硝化菌。经过80d的培养驯化,系统NH3-N去除率达到80%,A/O启动成功。A/O稳定运行后,有机物负荷为1.5kgCODcr/(m3-d),氨氮负荷为0.4kgNH3-N/(m3·d)。CODcr去除率达到90%,NH3-N去除率稳定在90%左右.。(5)经试验和实际运行结果,得出A/O系统的最佳运行条件：硝化液回流比为200%,污泥回流比为100%,温度25-35℃,O池pH为7.0-8.0,O池进水端DO为2-3mg/L,O池末端DO为3～5mg/L,A池pH为6.8～7.5,DO为0.5～0.8mg/L, MLSS在2500～3500mg/L, SV30维持在25～30%。(6)作为深度处理的BAF反应器,采用接种与自然挂膜相结合的方式启动,与A/O系统同步提升负荷。经过30d的培养驯化,BAF的CODcr去除率在50%左右,NH3-N去除率在60%,挂膜成功。实践运行表明：气水比在3-4间,DO在2～3mg/L时CODcr和NH3-N去除效率维持在较高水平。(7)反冲洗也是影响BAF运行的重要因素,采用气水联合反冲洗的方式,气冲强度为1.2m3/(m2.min),水冲强度为0.4m3/(m2.min)。先气冲3～5min,接着气水反冲洗5-8min,再水冲洗5min左右,在反冲洗1d内就能恢复处理效果。(8)BAF稳定运行后,出水CODcr在50～150mg/L, NH3-N浓度在10～25mg/L, CODcr去除率在60-65%, NH3-N去除率在70～75%左右。(9)组合工艺对CODcr去除率达到97%,NH3-N去除率达到96.7%,各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中二级标准。