1、短程硝化反硝化生化技术在催化剂生产废水处理中的工业应用摘 要：根据催化裂化、裂解催化剂低氨氮生产废水的特性，采取外加营养源使废水具备可生化性，并利用短程硝化反硝化生化处理技术，对降低催化剂废水中氨氮含量过程进行综述，探讨在实际处理工程中温度、溶解氧、PH 值及污泥浓度等对生化装置运行效果的影响。 关键词：催化裂化催化剂废水 短程硝化反硝化 可生化性 在催化剂的生产过程中会产生大量的低氨氮废水，废水氯离子和氨氮浓度较高，分别为 5000 mg/L7000mg/L 和 250mg/L 左右，PH 值和COD 较低，分别为 35、100mg/L 左右，水温约 4050，水质水量波动较大，处理难度较大
2、。为此公司对不同的低氨氮废水处理技术进行了科研攻关，根据对比实验结果，最终确定以“短程硝化反硝化”生化法来处理低氨氮废水。此生化装置正常运行以来，各项外排污染源浓度达到设计要求，氨氮去除效果显著。本文将探讨该生化装置运行中，各运行参数的运行条件和装置运行效果。 一、低氨氮废水短程硝化反硝化生化处理装置工艺原理 短程硝化反硝化生物脱氮处理工艺的基本原理是通过控制工艺条件，创建抑制硝化细菌的生长繁殖和利于亚硝化细菌、反硝化细菌的生长繁殖环境，使后者成为活性污泥中的优势菌种，并在该菌种的新陈代谢作用下将氨态氮转化为亚硝态氮和氮气。 图 1 短程硝化反硝化反应进程 二、低氨氮废水短程硝化反硝化生化处理
3、装置工艺流程简介 图 2 低氨氮废水短程硝化反硝化生化处理装置工艺流程图 低氨氮水经过预处理去除悬浮物后，通过管线引至污水生化处理装置内的污水均质池。污水在均质池与外加营养源混合均匀后，由污水输送泵送入短程硝化反硝化生物反应池，混合污水通过进水槽分配到池内，在控制溶解氧、PH 及污泥浓度条件下对污水中的污染物进行脱碳除氮处理。处理后污水进入监控池，达标污水通过排水管网排放，不合格污水通过输送泵输送至均质池再处理。剩余污泥经排泥泵送入污水预处理系统脱水后无害化处置。 三、控制条件的探索 1.营养平衡条件的控制 为使活性污泥反应运行正常，就必须使污水中微生物的基本元素碳、氮、磷等达到一定的浓度并保
4、持一定的平衡关系，一般以C：N：P 的关系来表达，其比值为 100：5：1。当原污水中的营养不能满足这一要求时，应向原水中投加必要的氮、磷等营养物质。一般认为废水的 BOD5/CODcr 作为可生化指标，具体见表 1。 表 1 可生化性评价表 由于催化剂低氨氮废水基本不含有机物，BOD 含量很低，不具备生化条件。为使废水具备可生化性，需在其中投入一定比例的淀粉和磷酸二氢钾，工程实际中按 COD：NH4-N（浓度比）在 a：a+3 左右控制。经实际操作探索，如果来水氨氮浓度和来水量有变化，观察出水氨氮、COD 情况，如未有明显上升趋势，生化运行可耐负荷冲击，碳源投加量不变，如上升趋势明显，适度增
5、加或降低淀粉投加量。在来水 COD 为 90-100mg/L 左右，氨氮为 120-140mg/L 左右，水量为 2700m3/d 的情况下，通过优化营养源加入量，使 BOD5/CODcr 比值保持在 0.48 左右，属易生化条件。 2.温度条件控制 在生化池投放污泥前，对废水温度连续测量一个月，废水平均水温48.4。微生物的生物活动与环境温度密切相关，最适宜微生物生长的水温范围是 25-35。因此生产废水在进生化池前需经冷却塔做降温处理。经冷却塔冷却后平均水温为 29.5，可以满足微生物生长条件。 3.溶解氧（DO）控制 在对 DO 实行有效控制的条件下，可同时在短程生物反应池的不同部位形成
6、好氧区和缺氧区，在操作过程中，将溶解氧控制在合适范围内（根据具体情况进行调节） 。由于曝气装置曝气管长期运行，会造成部分曝气软管堵塞以及死泥沉积，曝气不均问题。为此先把鼓风机风量调至45005200Nm3/H（所有曝气管重新鼓起来） ，反冲 30 分钟后，整个曝气区曝气相对均匀，污泥混合也更加均匀，再把曝气风量恢复到正常运行时的风量 2800-3200Nm3/h 在此运行过程中出水氨氮、COD 并未出现较大波动。 4.PH 条件控制 亚硝化菌有一个最佳生长环境的 PH 值要求。PH 值对游离氨浓度有很大影响，当 PH 值偏碱性时，废水中分子态游离氨所占比例增加，而分子态游离氨对硝化菌的抑制要强
7、于亚硝化菌，使亚硝化菌得以积累，为短程硝化反硝化创造条件。实际操作中反应池出水调节 PH 在 7.58.0之间。 5.污泥浓度（MLSS）的控制 装置运行正常以来，出水控制在 COD 在 60mg/L，NH3-N 在10mg/L，SS 在 50mg/L 的水平，效果较好，达到设计值要求即 COD80 mg/L，NH3-N15mg/L，SS70mg/L 但在运行中也出现过以下问题，在进水水量水质较平稳的情况下， COD 出现波动和上升趋势，COD 分别为81、88、96，最高达到 140 mg/L，此时检测 MLSS 在 15300 mg/L 左右。 在经过对污泥排泥频数进行几天的调整后， ML
8、SS 逐步下降，出水 COD 也逐渐下降至 120mg/L、88mg/L、68mg/L，并稳定在 70mg/L 左右。分析以上现象，开始随着污泥逐渐增多，微生物浓度增加，COD 下降并保持在60 mg/L 左右，但随着浓度污泥的进一步增加，微生物之间对于食物的竞争不断加剧，发生大量微生物死亡，由于微生物尸体不能及时排除，大量微生物尸体仍留与系统中，使 COD 上升。此外，污泥浓度过高妨碍充氧，在溶解氧极低时，容易使丝状菌成为优势菌种大量繁殖，导致浮泥出现，如不及时处理会造成污泥大量流失，微生物锐减，悬浮物超标，出水水质恶化。 四、运行效果分析 图 3 外排废水氨氮浓度变化图 图中 8-4 表示
9、当年 8 月至次年 4 月即生化装置投用后时段。 从图中可以看出生化装置投用后外排污水氨氮呈持续下降趋势，其中 10 月至次年 4 月出水氨氮稳定在 10mg/L 以下。 图 4 外排废水 COD 浓度变化图 从图中可以看出， 8 月至 10 月生化装置投加污泥、营养源进入污泥驯化阶段，COD 先呈上升趋势，后呈下降趋势，直至 10 月出水 COD 平均87.2mg/L， 表明污泥驯化成功。11 月至 12 月逐渐减少淀粉加入量，COD下降至 50mg/L 左右，次年 1 月至 4 月 COD 稳定保持在 70 mg/L 左右。 从图中可以看出，8 月至 10 月生化装置污泥驯化阶段，由于营养
10、源的投加，SS 先呈上升趋势，后呈下降趋势，直至 10 月出水 SS 平均45mg/L。11 月至次年 4 月 SS 稳定保持在 50 mg/L 左右。 从以上三图可看出，生化装置在次年 1 至 4 月运行期间，总体来说氨氮、COD、SS 浓度稳定达标外排。 图 5 外排废水 SS 浓度变化图 五、结论 通过一段时间生化装置的运行，各项外排污染物均达标，装置整体运行较平稳。但在操作运行中，还需根据具体情况，通过观察出水数据和反应池表观状况（如反应池污水颜色、污泥沉降情况等）结合操作经验进行相应调节，随着进水氨氮浓度的提高，在以后的工作中还需进一步摸索控制，保证出水稳定达标。 参考文献 1刘 波 环境污染治理设施运营管理 北京：中国环境科学出版社，2006，106 2裴 青 赵英魁 东明渠污水可生化研究 河北省科学院学报 1994 2（4）：14-19 3沙之杰，杨勇 短程硝化反硝化脱氮技术综述 西昌学院报 2008 022（3）：61-64
