化學(xué)沉淀法AO工藝處理合成氨有機廢水的工程設(shè)計
(作者未知) 2010/3/30
(接上頁)活污水,故在廢水處理系統(tǒng)之前設(shè)此調(diào)節(jié)池,以均衡水質(zhì)和調(diào)節(jié)水量。
調(diào)節(jié)池采用的是穿孔導(dǎo)流槽式調(diào)節(jié)池,進入調(diào)節(jié)池的廢水由于流程長短的不同,達到自動調(diào)節(jié)均和水質(zhì)的目的,減少了沖擊負(fù)荷對后續(xù)處理單元的影響。
調(diào)節(jié)池有效容積為200m3,水力停留時間為4h。
3.2 一沉池
沉淀池去除部分懸浮物,COD和加藥生成的鐵氰絡(luò)合物等。平流式沉淀池的多斗排泥,方式比較可靠,但斗內(nèi)易積泥,排泥困難,只能采用定期放空,人工排泥的方式來維持生產(chǎn),如排泥間隔時間過長,還可能出現(xiàn)管口堵塞現(xiàn)象。
本設(shè)計用吸泥機來排泥,采用鋼制BXJ—3500型,含有電極、減速機、液下污泥泵,運行可靠,操作方便,廣泛應(yīng)用于平流沉淀池的排泥。
沉淀池有效容積為160m3,水力停留時間為3.2h。
3.3 缺氧池
缺氧池是通過棲息在軟型填料上的世代時間較長的反硝化菌的作用使廢水中的NO2-、、NO3-轉(zhuǎn)化成CO2和N2,從而達到生物脫氮的要求。由于采用了前置反硝化脫氮工藝,利用進水的有機物作為碳源,所以反硝化池可以不另加碳源。
缺氧池為生物脫氮的主要反應(yīng)器,在缺氧池內(nèi)回流混合液和一沉池出水在攪拌機的作用下充分混合,在反硝化菌的作用下,發(fā)生反硝化反應(yīng)。
硝態(tài)氮被還原為N2,完成脫氮反應(yīng)。
從反硝化反應(yīng)式中也可以得到三個結(jié)論:
⑴ 硝化過程后富余的溶解氧(DO約為0.7~.1.0mg/l)在反硝化過程中,被反硝化段中的部分有機物消耗掉,從而進一步保證了缺氧反硝化階段溶解氧(DO<0.3mg/l)的工藝要求。
⑵ 在反硝化菌的作用下,NO3-被還原,而有機物被氧化,NO3-在還原過程中所獲得的電子是由有機物質(zhì)提供的。因此,在反硝化過程中,廢水的C/N比是影響脫氮效果的一個重要因素。
⑶ 反硝化反應(yīng)的結(jié)果使生化環(huán)境的PH值提高,反硝化作用最適宜的PH值也在7.5~9.2之間,由于硝化使PH降低而反硝化卻使PH升高,兩個過程中的PH變化彼此之間相互抵消,結(jié)果使系統(tǒng)內(nèi)的PH保持不變。但是兩個過程中堿度的變化可以作為一個參數(shù)用來判斷硝化與反硝化進行的程度。
缺氧池容積可根據(jù)反硝化速率和需脫硝的硝酸氮量計算,公式如下:
3.4 生物接觸氧化池
為有機物降解和NH4+ —N硝化的反應(yīng)器,在充氧的條件下,有機物在微生物的作用下分解為CO2和H2O,NH4+ —N則發(fā)生硝化反應(yīng)。硝化作用是在兩類好氧菌的參與下完成的,首先是亞硝化單細胞菌將氨氮先氧化成亞硝酸鹽,然后硝化桿菌將亞硝酸鹽再進一步氧化成硝酸鹽。
從上述反應(yīng)式中可以得到三個結(jié)論:
1不論是亞硝化過程還是硝化過程,都要耗用大量的氧。要使一分子氨氮(NH3—N及NH4+ —N)完全氧化成NO3- 需耗用2分子的氧,即氧化1mg氨氮需要4×16 / 14 = 4.57 mg的氧,此值為生物氧化池脫氮的需氧量提供了一個工程設(shè)計的參考數(shù)據(jù)。由于硝化反應(yīng)需要足夠的氧量,因此大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為溶解氧應(yīng)控制在1.5 ~ 2.0 mg/L以上,低于0.5mg/L則硝化作用完全停止。
2硝化反應(yīng)的結(jié)果有硝酸(HNO3)生成,會使生化環(huán)境的酸性提高。因此廢水中應(yīng)有足夠的堿度,以平衡硝化作用中產(chǎn)生的酸,一般認(rèn)為硝化作用最適宜的PH值在7.5 ~ 9.2之間。
3硝化反應(yīng)的結(jié)果可使氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,但廢水中的總氮量并沒發(fā)生變化。
硝化作用宜在低BOD負(fù)荷條件下進行,若硝化段的含碳有機基質(zhì)的濃度太高,會使生長速率較高的非硝化菌迅速繁衍,從而使硝化菌得不到優(yōu)勢,結(jié)果降低了硝化速率。一般來說,硝化段的BOD應(yīng)低于20mg/L。
采用污泥負(fù)荷計算好氧池容積,泥齡與污泥去除負(fù)荷的關(guān)系為:
好氧池設(shè)兩座,并聯(lián)式,總有效容積為800m3, 泥齡約為30天。
4. 處理效果分析
德州市陵縣環(huán)境保護監(jiān)測站于2001年6月15日~16日對該廠水樣進行了48h的8次取樣監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果見表1,表明該設(shè)施的處理出水達到了國家《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GWPB4-1999)小型二級排放標(biāo)準(zhǔn)。(注:GWPB4-1999現(xiàn)已改為GB13458-2001)
5. 問題的探討
為了使污泥均質(zhì),需用漿式攪拌機攪拌,使污泥成懸浮狀態(tài),這就需要一定的攪拌速度,而轉(zhuǎn)速不能過快,否則,將帶入部分空氣而破壞厭氧環(huán)境,同時易引起漂泥,使污泥流失,因此,攪拌速度應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi),我們在原設(shè)計中的攪拌速度為.5.2r / min ,在實際運行中此轉(zhuǎn)速偏大,特(未完,下一頁)
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