论文部分内容阅读
焦化废水含有高浓度的COD、NH3—N以及大量难生物降解的有毒有害物质。本文针对焦化废水处理难的问题及焦化废水自身的特点，采用水解—缺氧—预曝—MBBR工艺对焦化废水的处理进行了研究。
试验在污泥培养、填料挂膜驯化基础上，寻找去除焦化废水有机物最佳效果的工艺参数，重点研究了进水流量、总水力停留时间（THRT）以及回流比对缺氧池、MBBR以及系统对有机物去除的影响。主要结论如下：
（1）反应器挂膜与启动
1）挂膜阶段平均温度为28—32℃，DO为1.0—6.5 mg·L-1的条件下，进行挂膜。水解反应器、缺氧反应器、预曝反应器和MBBR反应器的水力停留时间分别为8h、2.6h、1.0h和6.7h，回流比为2时，系统进水COD浓度大约为798 mg·L-1，出水COD为216 mg·L-1，去除率为72％；进水NH3—N浓度大约为46 mg·L-1，去除率为90％。缺氧池进水COD浓度大约为782 mg·L-1，出水COD浓度大约为305 mg·L-1，去除率为51％； MBBR进水NH3—N浓度大约为22 mg·L-1，出水NH3—N为4 mg·L-1，去除率为80％。
2）启动阶段各反应器的试验条件与挂膜期间相同，只是适当提高了进水COD和NH3—N的浓度。将进水COD浓度控制在1068-1295 mg—L-1之间，NH3—N浓度在60—68 mg·L-1之间，系统对COD和NH3—N的去除率分别为79％和99％；缺氧池进水COD浓度为1102 mg·L-1，出水COD浓度为423 mg·L-1，去除率为62％； MBBR进水NH3—N浓度为32 mg·L-1，出水NH3—N浓度为0.98 mg·L-1，去除率为97％。COD和NH3—N的去除率随着进水负荷的提高而提高，当COD和NH3—N的去除效果趋于稳定时，认为反应器内均为微生物难于生物降解的残余物质，结束驯化。
（2）工艺条件研究
1）进水流量是关系到水处理去除效果的一个重要因素。试验在进水流量分别为0.39 L/h、0.5 L/h、1.0 L/h，即THRT分别为60h、50h以及25h的情况下，对进水COD浓度为937-1350 mg·L-1，TOC浓度为200—450 mg·L-1，TN浓度为200—320 mg·L-1，NH3—N浓度为100-130 mg·L-1的焦化废水，研究了缺氧池、MBBR以及系统对污染物的去除影响。结果表明：污染物的去除率随着进水流量的增大，水力停留时间的缩短而提高，当进水流量为1.0 L/h时均达到了最佳处理效果。
2）试验在回流比分别为2、3、4、5的情况下，对COD浓度为900-1200 mg·L-1，TOC浓度为200—300 mg·L-1，TN浓度为220—280 mg·L-1，NH3—N浓度为100-120 mg·L-1的焦化废水作了对比研究，发现系统对COD、TOC、TN、NH3—N的去除率随着回流比的增加而增加，在回流比为5的时候，去除率平均分别达到最大76％、78％、75％和99.7％；缺氧池对COD、TOC、TN的去除率平均达到69％、66％和74％； MBBR对NH3—N的去除率达到99％。
3）试验考察了溶解氧DO对去除有机污染物的影响。发现预曝池的溶解氧DO控制在0.6-1.0 mg·L-1，MBBR反应器溶解氧DO控制在5.5—7.0 mg·L-1时，系统有最佳去除效果。过高或者过低都会影响其去除率。
4）试验考察了系统对污染物去除效果的稳定性。发现去除率随着进水浓度的升高而提高，说明系统具有一定的抗冲击负荷能力。
5）控制反应器在最佳运行参数下（即进水流量1.0 L/h，总水力停留时间THRT=16.5h，进水pH=7.2，回流比R=5，预曝反应器DO=0.6-1.0 mg·L-1，MBBR反应器DO=5.5—7.0 mg·L-1）考察系统对污染物的去除效果。结果表明：将系统进水COD、TOC、TN以及NH3—N的浓度分别控制在900-1400 mg·L-1、300—450 mg·L-1、240—320 mg·L-1以及110-130 mg·L-1之间时，系统对其平均去除率分别为85％、80％、75％和99.7％。
由以上数据说明，本试验采用水解—缺氧—预曝—MBBR反应器工艺处理焦化废水是可行的。尤其对NH3—N的去除效果很好，可将出水NH3—N的浓度控制在0.1 mg·L-1以下，对COD、TOC、TN的去除也比较稳定，虽然对COD的去除不能达标，但是出水浓度控制在150 mg·L-1左右，去除率可达到87％。