高回流比處理低碳氮比制藥廢水技術(shù)應(yīng)用與示范

1、高回流比處理低碳氮比制藥廢水技術(shù)應(yīng)用與示范（泰勒菌素、泰秒菌素及維生素B12混合廢水）陳思勇 （寧波市恒潔水務(wù)發(fā)展有限公司，寧波 201309） 摘要 以HJ高效菌種為平臺，借鑒寧波市恒潔水務(wù)發(fā)展有限公司以往的成功項目案例，優(yōu)化傳統(tǒng)AO工藝并采用改良的新技術(shù)即控制回流比實現(xiàn)厭氧氨氧化，完成對泰瑞制藥股份有限公司生產(chǎn)泰勒菌素、泰秒菌素及維生素B12混合廢水（碳氮比小于3:1，BOD5小于100mg/l）的脫氮處理，并達(dá)標(biāo)排放。關(guān)鍵詞 HJ高效菌 泰勒泰秒菌素 碳氮比 回流比 短程硝化 1 工程概況寧夏泰瑞制藥股份有限公司主要致力于獸用原料藥、預(yù)混劑和飼料添加劑的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，包括泰樂菌素、泰

2、妙菌素、泰樂堿、替米考星、預(yù)混劑、VB12等系列產(chǎn)品，每日廢水量達(dá)到3000方，按原先設(shè)計工藝運行，出水氨氮達(dá)到500 mg/l左右，COD為800 mg/l左右，由于排放標(biāo)準(zhǔn)提高，泰瑞公司對其三污系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，并由寧波市恒潔水務(wù)發(fā)展有限公司進(jìn)行承建，工程內(nèi)容包括完善曝氣系統(tǒng)、增加潛水?dāng)嚢杵鳌惭b回流配套裝置、投加HJ高效微生物等。該制藥廢水水質(zhì)比較特殊，主要表現(xiàn)在三個方面：碳氮比失衡（2:1至3:1）、水質(zhì)波動較大、可生化性BOD5較低（小于100mg/L）。在原水COD平均不到1600 mg/L，而氨氮平均達(dá)500 mg/L的情況下，傳統(tǒng)的AO工藝已經(jīng)達(dá)不到徹底脫氮的效果，并且運行中極

3、易出現(xiàn)污泥膨脹、污泥老化等問題，本次升級改造采用HJ高效微生物菌種活性污泥，通過控制AO結(jié)構(gòu)單元的比例，并對系統(tǒng)運行條件進(jìn)行改良的先進(jìn)技術(shù)，使最終出水指標(biāo)中氨氮去除率達(dá)到99%，總氮去除率達(dá)到80%,COD為500 mg/l左右。2 工藝流程2.1 工藝流程圖純堿 曝氣 生產(chǎn)廢水淺層氣浮厭氧塔調(diào)節(jié)池收集池O4生化池O3生化池O2生化池O1生化池A池 壓濾液 硝化液回流 污泥回流終沉池后反應(yīng)池池二沉池四相反應(yīng)器剩余污泥污泥濃縮池集泥池排放板框壓濾機(jī)脫水污泥綜合處置2.2 工藝流程說明生產(chǎn)廢水中主要是維生素B12及泰勒泰秒菌素廢水，通過收集池收集進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行曝氣混勻并調(diào)節(jié)堿度，泵入?yún)捬跛M(jìn)行水

4、解及甲烷化二個過程，出水進(jìn)入淺層氣浮系統(tǒng)，去除殘留的懸浮物（SS<1000mg/l）后，進(jìn)入生化系統(tǒng)A池，折流入各O池，有機(jī)物和氨氮被降解后自流到二沉池進(jìn)行沉降，上清液自流入后反應(yīng)端集水池，泵入四項反應(yīng)器進(jìn)行高級強(qiáng)氧化處理，出水經(jīng)終沉池沉淀后排放。生化系統(tǒng)運行過程中有連續(xù)運行的硝化液和污泥回流工藝，生化及后反應(yīng)產(chǎn)生的剩余污泥排至污泥濃縮池，進(jìn)行脫水處理，產(chǎn)生的污泥外運，壓濾液回到淺層氣浮。3 過程分析與結(jié)果討論3.1 廢水的碳源（COD、BOD5/N比）對氨氮去除率的影響 運行條件:以COD分別為700mg/L、1200mg/L、1600mg/L,2000mg/L的厭氧塔出水為A池進(jìn)水,

5、各池pH值調(diào)節(jié)到7.8左右、A池溶氧為0.5 mg/L、各O池溶氧為3-4 mg/L左右、A池HRT為10h、硝化液回流比為200%、MLSS濃度為9mg/L，測定A池、O1、O4的氨氮,并計算其去除率. 實驗結(jié)果見圖3-1. 圖3-1原水COD對氨氮去除率的影響01050607080700mg/L1200mg/L1600mg/L2000mg/L氨氮去除率%COD進(jìn)水濃度30204090100_為A池氨氮去除率_為O1池氨氮去除率_為O4池氨氮去除率- 從圖3-1 可看出,進(jìn)水COD濃度越大,A池和O4池氨氮去除率明顯上升,當(dāng)原水COD小于700 mg/L時A池反硝化不明顯，O池硝化反應(yīng)受到抑

6、制，相對于A池基本沒有去除率；調(diào)試中發(fā)現(xiàn)A池反硝化劇烈程度隨原水COD的升高而升高,同時A池發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng)（短程硝化）后氨氮去除率明顯增加，在碳氮比達(dá)到4:1時，去除率達(dá)到了80%，極大的降低了O池的氨氮負(fù)荷，節(jié)省了好氧池的能耗（耗電、耗堿量）。因此,碳氮比的增加有利于A池分解更多的有機(jī)物為反硝化和硝化提供充足的無機(jī)碳源，硝化反硝化反應(yīng)得以順利的進(jìn)行。3.2停留時間HRT（回流比的大?。Π钡コ实挠绊?運行條件:以HRT分別為5小時、8小時、10小時、13小時為A池混合液停留時間, 進(jìn)水COD為2200 mg/L、回流比（硝化液及污泥回流總量比進(jìn)水量分別為600%、400%、200%、

7、100%）、氨氮為600 mg/L，各池pH值調(diào)節(jié)到7.8左右、在A池溶氧為0.5 mg/L以下、各O池溶氧為3-4 mg/L左右、MLSS濃度為9mg/L，測定A池、O1、O4的氨氮,并計算其去除率. 實驗結(jié)果見圖3-2.圖3-2停留時間對氨氮去除率的影響010506070805h8h10h13h氨氮去除率%A池停留時間HRT30204090100_為A池氨氮去除率_為O1池氨氮去除率_為O4池氨氮去除率200%100%600%400%由圖3-2 可知,隨著回流比的增大而A池混合液停留時間變短（有別于AO池容積大小造成的停留時間變短）,A池氨氮去除率升高，同時O1池氨氮去除率達(dá)到90%以上（

8、短程反硝化程度最大化）,隨著回流比降低，各池氨氮明顯上上升，好氧池氨氮負(fù)荷升高，致使出水氨氮去除不完全。因此對于低碳比的廢水，加大回流比，有利于將好氧池的亞硝酸根回到A池，當(dāng)濃度和進(jìn)水氨氮達(dá)到1：1時，在厭氧氨氧化菌的同化作用下，氨氮去除率大增；同時回流比的加大，A池HRT縮短，O1池還有可降解的BOD5，在好氧硝化菌的作用下，低濃度負(fù)荷的氨氮在O1池就能被硝化掉，去除率達(dá)到90%。3.3溶解氧對氨氮去除率的影響 運行條件:以DO分別為1.0 mg/L、2.0 mg/L、3.0 mg/L、4.0 mg/L為O池溶解氧,回流比（硝化液及污泥回流總量比進(jìn)水量）為600%，進(jìn)水COD為2200 mg

9、/L，氨氮為600 mg/L，各池pH值調(diào)節(jié)到7.8左右， A池溶氧為0.5 mg/L以下，A池HRT為5h、MLSS濃度為9mg/L，測定O1、O4的氨氮,并計算其去除率. 實驗結(jié)果見圖3-3. 圖3-3溶解氧DO對氨氮去除率的影響010506070801.0 mg/L2.0 mg/L3.0 mg/L4.0 mg/L氨氮去除率%O池溶氧DO30204090100_為O1池氨氮去除率為O4池氨氮去除率由圖3-3可知,隨著O池DO的增大，氨氮去除率逐漸上升，溶解氧小于1 mg/L時，脫氮能力明顯下降，因為硝化菌屬于自氧菌，硝化反應(yīng)屬于化能自養(yǎng)反應(yīng)，需要足夠的供氧；微生物在分解有機(jī)物合成自身成份的

10、同時需要氧氣，氧氣不足，影響異養(yǎng)反應(yīng)，分解產(chǎn)生的無機(jī)碳源減少，脫氮能力也會受到抑制。3.4污泥濃度對氨氮去除率的影響 運行條件:以MLSS分別為5000 mg/L、7000 mg/L、9000 mg/L、11000 mg/L為O2池MLSS,回流比（硝化液及污泥回流總量比進(jìn)水量）為600%，進(jìn)水COD為2200 mg/L，氨氮為600 mg/L，各池pH值調(diào)節(jié)到7.8左右， A池溶氧為0.5 mg/L以下，A池HRT為5h,測定O2的氨氮,并計算其去除率. 實驗結(jié)果見圖3-4.圖3-4污泥SS對氨氮去除率的影響010506070805000 mg/L7000 mg/L9000 mg/L1100

11、0 mg/L氨氮去除率%O池mlSS30204090100_為O2池氨氮去除率由圖3-4可知, 隨污泥濃度的增加，脫氮能力上升，因為污泥濃度增加，硝化菌總個體數(shù)量也增加，在同樣的進(jìn)水氨氮負(fù)荷條件下，每單個硝化菌分擔(dān)的降解氨氮壓力下降（即硝化菌的污泥負(fù)荷降低），有利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行,但污泥濃度達(dá)到9000 mg/L后去除率不再上升，相反上清液懸浮物增加，因為在原水營養(yǎng)不充分的情況下，污泥濃度太高，食微比下降、污泥齡增加，污泥出現(xiàn)死亡、解絮。3.5 綜上所述，對于采用改良AO工藝（池容比為1:3.5）處理此類低碳氮比的混合廢水，控制A池HRT為5小時、DO小于0.5 mg/L；O池DO為3-4mg/L，污泥濃度為9000 mg/L，原水碳氮比不小于3:1，出水氨氮去除率達(dá)到99%，總氮去除率能達(dá)到80%，當(dāng)然PH值也是影響硝化的因素，但并不占主導(dǎo)作用，當(dāng)硝化反應(yīng)進(jìn)行，系統(tǒng)PH會降低，只有及時的補(bǔ)加堿源，就能更好的促進(jìn)硝化反應(yīng)的進(jìn)行。4 小結(jié) 本案例核心就是利用HJ高效混合菌，以有機(jī)物為碳源,讓