BAF工藝處理高濃度尿素廢水試驗研究.pdf

1、近年來，隨著尿素行業(yè)的迅猛發(fā)展，尿素生產(chǎn)企業(yè)消耗水資源的量不斷增加，其產(chǎn)生的大量尿素廢水污染環(huán)境的問題日益突出。為提高水資源的有效利用率，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，對尿素廢水進行有效處理并將其回用成為尿素生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注的熱點。由于尿素廢水存在成分復雜、有機物含量低、尿素含量高、水質(zhì)水量波動大等一系列問題，目前現(xiàn)有的處理工藝對尿素廢水的處理難以達到回用要求。
　　針對高濃度尿素廢水的特點，為了尋求高效、簡捷的高濃度尿素廢水處理工藝，在分析尿

2、素廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分別開展了采用膜分離法、芬頓氧化法和優(yōu)勢菌群氧化法去除尿素的初步試驗研究，試驗結(jié)果表明生物法處理尿素廢水具有明顯優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上提出了以曝氣生物濾池（Biological Aerated Filter, BAF）為核心的高濃度尿素廢水處理組合工藝，并在塔西南石化廠進行了現(xiàn)場中試研究。
　　BAF的啟動采用了人工培養(yǎng)馴化高活性污泥，并通過循環(huán)培養(yǎng)的方式進行掛膜。試驗結(jié)果表明，BAF啟動時間與曝氣方式、載體

3、類型、運行方式有關(guān)。采用預曝氣方式（3～4 d）和較高的濾速可縮短BAF啟動時間；活性炭載體較陶粒載體更容易使BAF啟動。
　　BAF處理高濃度尿素廢水的主要影響因素有底物負荷、pH值、水力負荷等，研究結(jié)果表明，當尿素負荷、氨氮負荷和pH值分別為0～23 kg/(m3·d)、0～3 kg/(m3·d)和7.0～11.0時，其對 BAF去除尿素效果的影響不大，尿素去除率均在90％以上，并且當 CODcr容積負荷和水力負荷分別為0.8

4、7kg/(m3·d)和2.1m3/(m2·h)時，BAF對尿素的處理效果最好。試驗中發(fā)現(xiàn)，當最大游離氨濃度達64.48mg/L時，仍沒有發(fā)生高濃度氨氮明顯抑制微生物水解尿素反應的現(xiàn)象。
　　BAF對尿素的去除主要是微生物分泌的脲酶作用，水解尿素的優(yōu)勢菌群屬于異養(yǎng)菌，部分硝化菌也具有一定的水解尿素能力；對 BAF內(nèi)生物量和生物活性變化規(guī)律進行了分析，試驗結(jié)果表明，以陶粒和活性炭為載體的BAF內(nèi)單位載體的生物量和總生物活性均沿濾層高度

5、逐漸降低，且活性炭載體上的生物量和總生物活性約為陶粒載體上的3倍。
　　在總結(jié) BAF結(jié)構(gòu)特點及米-門方程的基礎(chǔ)上，推導了尿素去除的動力學方程，分析了 BAF內(nèi)尿素去除的動力學規(guī)律，試驗結(jié)果表明，BAF推流式的結(jié)構(gòu)特點導致生物量、生物活性、底物濃度的分層現(xiàn)象，尿素去除動力學過程不能簡單地歸結(jié)為0級動力學或1級動力學模型，而是二者的有機結(jié)合，采用分段擬合的方法描述BAF去除尿素的動力學過程更為合理。
　　反沖洗是保證 BAF高