120d/t的一體化景區污水處理設備廠家

由于工業化進程的加速，氮、磷的污染問題日益尖銳化。越來越多的國家地區制定了更為嚴格的污水氮、磷的排放標準。尤其是氮的考核內容也從單一的氨氮指標發展到總氮(氨態氮、硝態氦和有機氮的總和)的考核指標。由于近年來一些新理論的提出，如使污水脫氮實現反硝化短程硝化反硝化。這樣不僅可以提高細菌的增長速度、縮短反應進程，從而減少反應容積;而且同時減少了硝化的曝氣量和反硝化有機物的投加量，減少了運行費用。所以短程硝化成為了近年來的研究熱點。

一、短程硝化機理

廢水生物脫氮，一般由硝化和反硝化兩個過程完成，而硝化過程分為氨氧化階段和亞硝酸鹽氧化階段。這兩個階段分別由氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)獨立催化完成。

*階段是在AOB的作用下，將氨氮NH3-N氧化為亞硝態氮NO2―N;而第二階段是在NOB的作用下，將亞硝態氮NO2―N氧化為硝態氮NO3―N。

由于硝化反應是由兩類生理特性*不同的細菌獨立催化完成的不同反應，所以需要通過適當控制條件，可以將硝化反應控制在NO2―N階段，阻止NO2―N的進一步氧化，隨后直接進行反硝化，這就是短程硝化反硝化的作用機理。

二、短程硝化的優點

1、由于硝化和反硝化速率加快，所以縮短了反應時間。

2、由于氨氧化菌(AOB)的周期比亞硝酸鹽氧化菌(NOB)短，所以污泥齡短，提高反應器微生物濃度。

3、硝化反應器容積可減少8%，反硝化反應器容積可減少33%，可節省了建筑費用。

4、硝化過程節省約25%供氧量，反硝化過程節省約40%外加碳源(以甲醇計)，所以節省了運行費用。

5、硝化過程減少產泥24%一33%，反硝化過程減少產泥50%，明顯降低了污泥排放量，進而減少污泥處理處置費用。

三、短程硝化過程中的影響因子

生物脫氮的硝化過程是由AOB和NOB共同完成的;AOB的真正基質是水溶液中的游離氨，而NOB的真正基質是水溶液中的游離亞硝酸;AOB和NOB的生長還受到溫度、pH值、DO、抑制物等因子影響。

1、溫度

在4～45℃內，氨氧化細菌和硝化細菌均可進行。但在12～14℃時，此時的溫度會嚴重抑制活性污泥中硝化菌的活性，出現NHO2―的積累;15～30℃時，硝化過程形成的NO2―*被氧化成NO3―;當溫度超過30℃后又出現NO2―的積累。細菌在高溫和低溫均可較好地實現亞硝酸鹽的積累。

實驗表明，低溫也可實現短程硝化。在低溫時，亞硝酸鹽氧化菌利用氨氮的能力大于硝化細菌利用NO2-N的能力，從而造成NO2―的累積。所以，短程硝化反應器需要在較高溫度的季節啟動，緩慢降溫，使AOB漸漸適應低溫環境，保證氨氧化效果;在適宜的條件下實現短程硝化，同時通過實時控制使其穩定并優化污泥種群結構，進而在低溫條件下維持短程硝化。要解決實際應用低溫的問題，還需要尋找出適應北方低溫的氨氧化細菌的菌株來。

2、DO濃度

對DO的控制實現短程硝化是將該技術應用于實際的一種較為理想的方法。它比較適合作為未來實際工程的控制參數，因為控制好曝氣量、曝氣頻率以及曝氣方式，就可較好地實現短程硝化。

在生物膜反應器中，當DO的濃度控制在0.5mg/L以下時，就可以使出水中亞硝酸氮占總硝態氮的90%以上。

使用間歇曝氣，階段曝氣等方法，來改變曝氣方式以及曝氣頻率也可實現短程硝化。這些方法的共同點是使反應器內的DO值按一定規律周期性地升高降低，指示在一段時間內反應器處于厭氧狀態。

DO濃度是AOB和NOB生長的重要影響因素之一，AOB和NOB的氧飽和常數分別為：0.3和1.1mg/L。可見AOB對氧的親合力較NOB強，在低DO濃度下NOB的活性會顯著減弱，使AOB生長速率大于NOB;雖然低DO濃度會使微生物代謝活動減弱，但硝化過程的氨氧化作用未受到明顯影響，從而實現NO2――N的大量積累。

3、FA及FNA的影響

實驗表明，FA對NOB和AOB產生抑制作用的濃度分別為0.1～1.1mg/L和10～15mg/L。而研究結果表明，FA濃度達到6 mg/L 時可*抑制NOB的生長;FNA*抑制NOB和AOB生長的濃度分別為0.02 mg/L和0.4 mg/L。

因此可以利用FA或FNA的選擇抑制作用使系統中的NOB受到抑制而AOB不受抑制，從而將硝化控制在亞硝化階段;但NOB對FA的抑制具有適應性，若反應器*運行短程硝化會被破壞。有相關研究者提出利用FA與FNA聯合控制實現穩定的短程硝化過程，即在反應器啟動初期利用廢水中較高的FA濃度使NOB受到抑制之后，由于NO2――N大量積累，較低的pH值會導致較高的FNA濃度，從而可利用反應器前期較高濃度的FA和后期較高濃度的FNA共同維持短程硝化過程。

4、PH值

由于硝酸菌和亞硝酸菌適宜生長的pH值范圍不同，所以可以利用控制PH值的方法實現短程硝化。亞硝酸菌的適宜PH值在7.0～8.5，而硝酸菌的適宜PH值在6.0～7.5。只要將PH值控制在7.5～8.5就可較好地抑制硝酸菌，實現亞硝酸的累積。

PH雖然是實際中較容易控制的，但它也存在一定的缺點。它的缺點是需要PH的實時監控，和相配套的藥劑自動投加設備及攪拌設備，并且藥劑費用也增添了反應器運行費用，這些在一定程度上抵消了短程硝化本身的優勢。

5、SRT

通過SRT的控制是無法實現亞硝酸的積累的，SRT卻是反應器短程硝化穩定運行的重要控制參數。泥齡控制偏低會導致硝酸菌和亞硝酸菌的流失，導致反應器處理能力的降低;泥齡過高會提高硝酸菌的數量，在低負荷下，反應器容易向全程硝化轉化。選擇適宜的SRT值是穩定實現短程硝化的關鍵參數。

6、抑制劑

對硝化反應有抑制作用的物質有：過高質量濃度的游離氨、重金屬、有毒有害物質以及有機物。重金屬會對硝化反應產生抑制，如Ag、Hg、Cr、Zn等，其毒性作用由強到弱;當pH由高到低時，毒性由弱到強.鋅、銅和鉛等重金屬對硝化反應的兩個階段都有抑制，但抑制程度不同。

某些有機物如苯胺、鄰甲酚和*等對硝化細菌具有毒害或抑制作用，因為催化硝化反應的酶內含Cu I一Cu II電子對，凡是與酶中的蛋白質競爭Cu或直接嵌入酶結構的有機物，均會對硝化細菌發生抑制作用。這些有機物對硝化菌的抑制作用要比亞硝化菌強，所以會在對含這類物質的污水生物脫氮中產生亞硝酸鹽積累現象。
隨著我國經濟的不斷增長，工業化程度也在不斷的提升，雖然工業在一定程度上保證了經濟的快速增長，但是卻給自然環境帶來了嚴重的破壞。一些化工企業的生產廢水沒有經過處理就直接進行排放，造成水資源的嚴重污染，使得生態環境遭到嚴重的損壞。而隨著我國可持續發展戰略的提出，人們對于環保意識的不斷提高，相應的各種污染治理技術也得到廣泛的發展，從而有效的解決了環境污染這一難題。從目前的效果上來看，雖然使得我國環境得到了有效改善，但是還需要繼續加大化工廢水處理技術的研究力度，真正的使我國堅定不移的實施可持續戰略發展。

中國目前的能源形勢是天然氣和石油資源相對較少。然而，隨著人口的增加和人民生活水平的提高，我國的能源需求日益增加。在這種情況下，煤化工企業得到了迅速的發展，這就導致了煤化工行業的持續增長，而煤化工企業數量的增加所帶來的負面影響是大量的廢水排放導致生態環境的破壞。如何妥善處理煤化工企業排放的廢水，已成為社會關注的熱點問題。煤化工廢水主要來源于煤氣洗滌廢水、循環水系統排水、回用系統濃縮水等，這使得廢水的組成更加復雜，處理難度更大。因此，探索更有效的污水處理方案已成為社會環境處理的難點問題之一。

1.煤化工廢水的主要來源及種類

1.1煤化工廢水的產生

煤化工主要以煤為原料處理和生產工業廢水，其中含有酚類、硫和難降解物質等多種復雜化合物。因此，有必要采取科學合理的治理技術，降低環境污染程度。

1.2煤化工廢水的種類

1.2.1煤炭液化廢水

煤炭液化廢水是指煤炭原料在石油轉化和加工過程中產生的廢水，主要來源于加氫裂化、加氫精制、液化等生產環節。煤的液化過程主要有兩種：直接液化和間接液化。該廢水含*和硫，含鹽量低，COD值高，易乳化，不易生物降解，且組分難以*降解。

1.2.2煤氣化廢水

煤氣化是指通過蒸汽、氧氣等反應催化劑，通過壓力、溫度等特定的生產條件，將原煤或焦炭轉化為水煤氣的過程。煤氣化廢水主要含有硫化物、氨氮、qing化物等。可見煤氣化廢水中含有復雜的污染物，難以*降解。煤氣化過程包括水煤漿氣化、煤粉氣化和煤粉加壓氣化。不同的煤氣化操作產生不同類型的廢水，污染物濃度也不同。

2.煤化工廢水處理技術研究進展

2.1預處理技術

(1)除油

在煤化工廢水處理中，由于煤化工廢水中含油主要是輕質油，油的密度小，在水中漂浮分離油水，因此首*行了油液分離。采用加壓氣浮、曝氣和真空處理去除油和SS，有效地去除了CODcr。

(2)脫酚與脫氮處理

在煤化工廢水預處理中，采用溶劑除酚效果較強，同時除酚的經濟效果較強。反硝化處理：在反硝化過程中，主要方法是脫氨，因為在堿性條件下，大量的蒸汽接觸廢水可以從廢水中吹出，然后通過吸收塔，完成氨的回收。脫氮除酚后，氮、酚濃度大大降低，滿足后續生化處理的要求。

(3)蒸氨脫硫

煤化工廢水中的氮一般以有機氮、氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽四種形式存在。在煤焦油加氫廢水中，氮主要以氨氮和有機氮的形式存在。氨氮占總氮的60-70%，在微生物的作用下，大部分有機氮可轉化為氨氮。經過一系列生化作用后，氨氮可轉化為氮，從水中逸出。

但是，生化工藝對廢水中高濃度含氮污染物的去除率很低，不能滿足國家規定的污染物綜合排放標準。因此，在進行生化處理之前，必須對煤焦油加氫廢水中的氨進行脫硫除氨。

2.2生化處理

(1)好氧處理法

好氧處理技術是利用好氧微生物代謝廢水中的有機污染物并將其降解為低能無機物的一種技術。目前采用的主要技術有循環活性污泥系統和膜生物反應器。循環活性污泥系統是一種厭氧-缺氧-好氧交替運行的工藝，可以達到同步硝化反硝化和生物除磷的效果。其經濟性、穩定性和有效性已在生產實踐中得到驗證。膜生物反應器技術也有曝氣池，但通過膜技術，可以將生物反應器中的微生物*切斷，從而有效地去除污染物，達到穩定達標出水的目的。

(2)厭氧處理法

煤化工廢水中的難降解有機物，如喹啉、吲哚、吡啶等，一般采用厭氧處理。厭氧處理一直被應用于有機廢水的處理中，如高濃度有機廢水、污泥等。目前，較*的厭氧生物反應器得到了廣泛的應用，如厭氧生物濾池、上流式厭氧污泥床等。

2.3煤化工污水深度處理

2.3.1高級氧化技術

由于煤化工廢水中有毒有害物質含量復雜、含量高，特別是酚類、多環芳烴和含氮有機物含量高，將影響后續廢水處理的質量。*的氧化技術主要是通過釋放煤化工廢水中的HO自由基來降解有機污染物。高級氧化技術可分為光化學氧化、催化濕氧化、臭氧氧化和電化學氧化。催化氧化技術主要是在廢水處理的早期階段，以提高煤化工廢水的生化處理能力為目的，由于在使用過程中能耗大、成本高，實際應用較少。

2.3.2吸附法技術

吸附方法是利用固體表面的吸附能力來吸附和去除膠體，但當吸附表面的固體顆粒較大時，效果不明顯，只能用于吸附較小的膠體顆粒。它具有吸附容量大、成本高等優點，僅適用于小型污水處理廠。

2.3.3混凝沉淀技術

混凝沉淀方案是以重力沉降為基礎，實現煤化工廢水中懸浮物的固液分離。有機懸浮物的沉淀降低了后續固化生物處理過程中的有機負荷。污水處理廠在工業廢水中加入鋁鐵鹽、聚鐵和聚丙烯酰胺，可提高沉淀效果。

2.3.4固定化生物技術

固定化生物技術是利用固定化細菌降解含有機毒物的廢水。經馴化后，喹啉的降解能力是污泥的3倍，降解率較高。處理后的廢水中喹啉和吡啶的含量明顯降低，因此該技術得到了廣泛的應用。

2.4綜合化工廢水處理有效處理途徑

生物技術綜合處理化工廢水的主要難點是生化過程中特征毒性物質的自抑制。為了有效地降低廢水的毒性，一些化學廢水處理廠采用高稀釋度的方法，并加入相應的藥劑輔助處理。雖然該方法在實際運行中可以處理某些化工廢水，但這種處理方法不能有效地去除毒素。因此，這一生化過程的效果與生物抑制的去除有著非常重要的關系。因此，這種方法只能針對化工廢水的處理，只有對有毒物質的有效釋放有抑制作用，才能去除有毒物質。生物技術可以保證化工廢水的生物降解。采用以生物緩沖技術為主要核心的*生化處理技術，通過改變化工廢水中微生物的菌群狀態，可以破壞化工廢水的生物平衡，達到處理化工廢水的目的。

3.結束語

如果煤化工生產過程中產生的大量污水未經科學處理而任意排放，將對自然環境造成嚴重的污染和破壞。由于我國環境保護形勢嚴峻，必須提高煤化工廢水的處理效果和穩定性，實現煤化工廢水*，打破制約煤化工可持續發展的瓶頸。實現生態環境保護與煤化工產業協調發展。

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