曝氣生物濾池工藝處理高濃度尿素廢水的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著城市工業(yè)化水平的不斷提高和水資源短缺的日益嚴(yán)重，工業(yè)廢水回用已經(jīng)成為解決水資源不足的戰(zhàn)略性對(duì)策。石化企業(yè)作為工業(yè)用水大戶，提高其水資源重復(fù)利用率勢(shì)在必行。曝氣生物濾池(BAF)是近年來受到廣泛關(guān)注的污水生物處理新技術(shù)，因其具有占地面積省、處理效率高和運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于城市污水處理和工業(yè)廢水處理。本文針對(duì)某石化廠含高濃度尿素的工藝?yán)淠汉偷蛪哄仩t排水的混合廢水，采用以陶粒和活性炭為填料的上向流曝氣生物濾池工藝，從曝氣生物

2、濾池工藝對(duì)高濃度尿素廢水的處理效果、影響因素、反沖洗條件等方面進(jìn)行了深入研究和探討。
　　曝氣生物濾池的現(xiàn)場(chǎng)中試運(yùn)行結(jié)果表明：利用人工培養(yǎng)馴化污泥，采用循環(huán)培養(yǎng)的方式啟動(dòng)的曝氣生物濾池，對(duì)高濃度尿素廢水具有穩(wěn)定和較好的處理效能。在進(jìn)水尿素濃度64.37～1533.46mg/L，濾速1.4～2.1m/h，氣水比2：1的運(yùn)行條件下，采用陶粒填料的兩級(jí)曝氣生物濾池對(duì)尿素的平均去除率為79.59％，采用活性炭填料的單級(jí)曝氣生物濾池對(duì)尿素的

3、平均去除率為86.32%，兩種曝氣生物濾池出水的CODCr、SS和磷酸鹽濃度都在10mg/L以下，出水水質(zhì)顯著提高。曝氣生物濾池工藝?yán)梦⑸锏母咝镅趸饔?，將廢水中的高濃度尿素絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡虼似貧馍餅V池出水氨氮濃度明顯增加，當(dāng)進(jìn)水尿素濃度350mg/L、氨氮濃度0.5mg/L時(shí)，曝氣生物濾池出水氨氮濃度增加到100mg/L左右。針對(duì)曝氣生物濾池出水中較高濃度的氨氮，通過化學(xué)沉淀、氣體吹脫和離子交換等技術(shù)的對(duì)比表明，采用離

4、子交換技術(shù)能夠經(jīng)濟(jì)有效的去除曝氣生物濾池出水中的氨氮，從而達(dá)到進(jìn)入鍋爐的脫鹽水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。本研究所確定的曝氣生物濾池+離子交換工藝處理高濃度尿素廢水的技術(shù)路線，在此類工業(yè)廢水的回用中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　曝氣生物濾池的進(jìn)水污染物負(fù)荷和濾速等條件，是影響曝氣生物濾池凈水效果的主要因素。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)進(jìn)水尿素負(fù)荷小于25kg/(m3·d)、氨氮負(fù)荷小于9kg/(m3·d)時(shí)，活性炭曝氣生物濾池對(duì)尿素的去除效果穩(wěn)定在95%以上；當(dāng)氨

5、氮負(fù)荷大于4kg/(m3·d)時(shí)，兩級(jí)陶粒曝氣生物濾池對(duì)尿素的去除率降到50%以下。濾速在1.4～2.8m/h之間變化時(shí)，活性炭曝氣生物濾池對(duì)尿素具有較穩(wěn)定的的去除效果，對(duì)尿素的去除率保持在95%左右；濾速在1.4～2.1m/h之間變化時(shí)，兩級(jí)陶粒曝氣生物濾池對(duì)尿素的去除率保持在85%左右，但是當(dāng)濾速大于2.1m/h時(shí)，陶粒曝氣生物濾池對(duì)尿素的去除率下降到60%以下。
　　反沖洗條件對(duì)曝氣生物濾池內(nèi)的微生物具有重要影響。在較小的反

6、沖洗強(qiáng)度下，濾池內(nèi)懸浮狀態(tài)的微生物流失較多，而對(duì)附著狀態(tài)微生物影響較?。浑S著氣沖強(qiáng)度的增加，懸浮態(tài)的微生物量流失加大。曝氣生物濾池的處理效能在反沖洗后6h即可恢復(fù)到正常水平，對(duì)尿素的去除率達(dá)到90%以上，出水中SS也小于10mg/L，不會(huì)影響到出水水質(zhì)。經(jīng)過綜合分析比較，曝氣生物濾池宜采用氣水聯(lián)合反沖洗，對(duì)于活性炭曝氣生物濾池，其適宜反沖洗強(qiáng)度為：水9L/(m2·s)，氣18L/(m·s)；對(duì)于陶粒曝氣生物濾池，其適宜2反沖洗強(qiáng)度為：水

7、12L/(m2·s)，氣15L/(m·s)。2在曝氣生物濾池中，尿素的去除是依靠微生物通過脲酶的作用來實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)推導(dǎo)得出曝氣生物濾池去除尿素的動(dòng)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑椋篠=S-K1he0，在濾速2.8m/h和1.4m/h的條件下，求得陶粒曝氣生物濾池和活性炭曝氣生物濾池的K值分別為：K=0.4645，K=1.2972和K1A1C1A1=1.4371，K=1.8771。對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)KC11的解析結(jié)果表明：曝氣生物濾池對(duì)尿素的去除呈一級(jí)反應(yīng)，K