探索生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用 60页

F824875专业学位硕士学位论文生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用ApplicationofBiologicalDenitrificationTechnologyforWa5WaterTreatinginCokingPlant作者姓名：王盟学科、专业：丝堂工程学号：垒Q2Q2Q2Q指导教师：扬恳拄完成日期：2QQ至生鱼且大连理工大学DalianUniversityofTechnologyn大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要由于国家钢铁企业污水排放标准和地方标准中都对氨氮作了规定，焦化废水氨氮处理势在必行了。去除废水中氨氮的方法很多，有物理法、化学法和生物法。而采用硝化一反硝化是焦化废水处理最理想的处理方法。为了本钢焦化厂改扩建的需要，需对现有的生化装置进行改造，为此，本文通过大量的文献资料，将国内外的生物脱氮技术进行了比较分析，找出适合于焦化废水处理的生物脱氮工艺。全文共分六个部分。在文献综述部分，作者查阅了大量的国内外资料，对焦化厂水质来源、特点及各种生化处理方法进行了比较说明。着重介绍了A／O、A2／0及SBR等生物脱氮技术。在第二部分对本钢焦化厂的废处理现状、发展要求及本次工艺改造的工艺选择做了介绍。第三部分，探讨了A2／O工艺的理论计算方法。第四部分，对本次工艺改造设计进行了理论验算。通过实验测定工艺的设计参数及运行参数数据值，并进行了数据分析。第五部分，对全文进行了归纳总结。关键词：生物脱氮；硝酸化；反硝化：污泥龄n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用ApplicationofBiologicalDenitrificationTechnologyforWasteWaterTreatinginCokingPlantAbstractItisnecessaryforwasterwatertobetreatedbytheammonianmethodincokingplantbecauseofthenewregulationsforammonianinthenationalandlocaliron-steelenterprisestandardsforwastewater．Therearealotofmethodstoremovetheammonianinthewastewater,suchasphysicalway,chemicalwayandbiologicalway．Butthenitrificationanddenitrificationwayisthebestwayamongallthemethodsforthecokingwastewatertreatment．ItiSrequiredtorenovatethepresentchemical-biologicaldeviceinordertosatisfytheneedofenlargingcapacityinBengangcokingplant．Forthesakeofabovepoints，thewritertdestofindoutthesuitablebiologicaldenitrificationtechnologyforthewastewatertreatmentinBenGangCokingPlantbycomparingandanalyzingthedomesticandforeignbiologicaldenitrificationtechnologybasedonconsultingagreatdealinformation．Thisarticleconsistofsixparts．Inthegeneraldocumentdescription，theauthorconsultslotsofdomesticandforeigninformation，thenexplainsthewatersource，characterandthevariouschemical-biologicaltreatingmethodcomparatively．SpeciallyintroducesthebiologicaldenitfificationtechnologysuchasA／O，∥／OandSBR．Next，theauthorpresentsUSthefactsofthewastewatertreatment，futuredevelopingneedsandthetechnologyselectionduringthistechnologyinnovationinBenGangCokingPlant．Inpart3，theauthordiscussesthecalculationmethodofA2／0technologyintheory．Following，inpart4，theauthoralsodoesthecheckingcomputationsforthedesignofthistechnologyinnovation．Inpart5,theauthordeterminesthedesignparameterandrunningparameterbytestingandmakesdataanalyse．Int11eend．t11eauthorsumsupthecontentsforthisarticle．KeyWords：biologicaldenitrification；nitrification；denitrification：dirtymudlifen独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：蒸旦鱼日期：之型!生：Ln大连理工大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：杰4遮导师签名埠牝／望!型年I≥月l坚日n大连理工大学专业学位硕+学位论文引言随着我国经济的快速发展，钢铁需求量大增，本钢公司决定对炼铁厂的高炉进行改造，增大钢铁产量。为了满足炼铁厂的焦炭供应，焦化厂将进行焦炉的改扩建工程，焦化废水将由原来的60m3／h，增大到120m3／h。现有生化处理能力已满足不了生产的需要，需对现有的生化处理系统进行改造。而用普通的生化装置处理焦化废水，远达不到现行国家规定的排放标准。焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等o⋯。由于焦化废水排放氨氮指标已纳入到国家钢铁企业污水排放标准当中，国内外科技人员对废水脱氮技术进行了大量的研究工作，并发明了许多种处理方法及工艺。尽管采用物理、化学的方法可以去除焦化废水中的氮化物，但却不能彻底去除废水中的有机物，而且，还容易产生二次污染。最佳的处理工艺是即能脱氮也能将废水中大量的有机物降解去除。所以用生物脱氮技术处理焦化废水是切实可行的。废水中的氮在有氧的状态下进行硝化反应生成硝酸及亚硝酸物质，在无氧或缺氧状态下进行反硝化反应，将硝酸盐及亚硝酸盐中的氮转化为氮气，从而达到去除焦化废水中氮化物的目的。生物脱氮在脱氮的同时，也能将废水中难以降解的大分子物质通过厌氧处理分解小分子化合化，提高其生物降解性使之易于为好氧法处理。本次改造基于利用现有设施、设备，降低改造投资，选择适当的工艺流程。使出水指标达到国家排放标准要求。为此，本人选择脱氮技术在焦化废水处理中的应用作为硕士论文选题，期望在导师的指导下，结合本钢焦化厂本次改造的实际情况，对生物脱氮技术进行较为系统的研究，以指导今后的改造建设和以后的开工生产。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用1文献综述1．1焦化污水的来源及特点1．1．1焦化废水来源焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水是在原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的，焦化废水主要来自炼焦、煤气净化过程及化工产品的精制过程。煤气净化过程产生的废水占焦化厂总污水量的80％以上，煤气净化污水的水量、水质与净化流程和生产操作条件有关。其中以蒸氨过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源，是含氨的高浓度酚水，由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出，送往剩余氨水贮槽。剩余氨水主要由三部分组成：装炉煤表面的湿存水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水。剩余氨水总量可按装炉煤14％计。剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后，称为混合剩余氨水。混合剩余氨水经脱酸蒸氨后，排到生物脱酚工段进行处理。焦化厂还含一些其它废水，其所占比例不大，包括精苯分离水、焦油分离水及新产品加工分离水，但其含有大量难以生物降解的有机大分子物质，也与剩余氨水一起送到生物脱酚工段进行处理。1．1．2焦化废水的组成及性质焦化废水成分复杂，其水质随原煤组成和炼焦工艺而变化。所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。煤气净化污水组成复杂。尤其在蒸氨废水中，如表1．1和表1．2所列水质外，还含有SCN一、s04’、s：0。2。、c03’、C1、F一、NO。一、和NO。等阴离子以及钙、铁和锗等金属元素。此外，污水中还含有较多有机物如：苯、萘、茚、联苯、苊、菲和葸等芳烃，吡啶、喹啉、吲哚、咔唑和氧芴等杂环化合物以及荧蒽、芘和苯并芘等多环芳烃。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物。砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。焦化污水含有危害人体和污染环境的大量有害物质01。n大连理T大学专业学位硕士学位论文表1．1焦化厂化上车间不同工段废水的成分Table1．1Wastewatercomponentsproducedinvariousoperationalsectionsinchemicalworkshopsofcokingplant成分氨回收工段制苯工段焦油蒸馏T段表1．2焦化厂总废水的成分Table1．2Componentsofthemixedwastewaterincokingplant成分含量碱度(毫克当量／升)悬浮物(克／升)挥发的不挥发的同体物(克／升)挥发的不挥发的耗氧量(克／升)BODs(克／升)氨(克／升)挥发酚(克／升)硫化物(克／升)氰化物(克／升)焦油(克／升)lO一600．Ol—l_7O．12—0．190．9—5．71．6-3．31．5—5．21．3—9．00．3—1．3O．5—2．2O．1—0．20，03—0．10．1—0．5(1)酚的性质及危害““n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用通常按照芳香环上所含羟级数量的多少，分为一元酚、二元酚和多元酚。一元酚为芳香环上直接连接一个羟基者。属于一元酚的有苯酚、甲酚、二甲酚、三甲酚、乙基苯酚、萘酚、氯苯酚、氨基苯酚等。二元酚为芳香环上有两个氢被羟基取代者，如苯二酚、萘二酚等。多元酚为苯环上直接连接三个或三个以上羟基的酚类物质，如苯三酚、苯六酚等。酚类物质也可按其能否与水共沸并和水蒸汽一起挥发，而分为挥发酚与不挥发酚。不挥发酚又叫固定酚。苯酚、甲酚、二甲酚均属挥发酚，二元酚、多元酚属不挥发酚。有人认为，区分挥发酚与不挥发酚以沸点230。C的为不挥发酚。酚的物理性质与其分子结构有着密切关系。随着分子中羟基数目的增多，酚类化合物的分子量、比重增加，沸点、熔点升高，在水中的溶解度增大。在常温下酚类物质大多数呈固态存在，为无色液体，只有少数为液态。酚类物质易溶于苯、乙醚、焦油类、醇类、酯类等有机溶剂，但溶解度不等。由于酚类是芳香烃的羟基衍生物，故它们具有羟基反应和芳烃取代反应的性质。酚类的羟基中的氢原子稍能电离，使酚具有弱酸性，可在强碱液中生成酚盐，但酸性比碳酸略弱些，在生产实际中可利用此性质回收酚。芳香烃上的磺酸基、氨基和卤素都可和羟基发生置换作用，工业上运用这些性质来合成酚。苯酚是种最简单也是最重要的酚类物质，它的化学反应可代表一般酚的化学性质。在苯酚分子中，与羟基成邻位及对位的氢极为“活泼”，可以发生多种取代作用；酚经卤素取代后生成卤代酚，可导致水溶性减小，但对身体组织的变质作用增强，对皮肤粘膜的刺激性与腐蚀性增加，在杀菌性显著增加的同时，臭味也增加。在卤代酚中，比较重要的是氯代酚，其杀菌性能随分子中氯原予数增加而增加。溴水与苯酚在室温下就可发生反应，生成不溶于水的2，4，6一三溴苯酚沉淀；利用此性质可鉴定酚类物质。在稀碱(氨)或酸(草酸)的作用下，酚可和醛发生缩合反应。利用这种性质可产生热塑性、热固性酚醛树脂，用以制取清漆、粘合剂和涂料等。在废水处理中，可利用此特性，在适当催化剂的作用下，使酚醛树脂厂的高浓度含酚废水生成热固性树脂而予以回收。酚类物质容易氧化。苯酚在空气中就能氧化成粉红色、红色、褐色：因此，含酚废水一般都带有颜色。在强氧化剂作用下，酚可降解成醌、酸，直至生成最终产n人连理工大学专业学位硕士学位论文物c0：与H：O。邻苯二酚、对苯二酚、连苯三酚、苯六酚等都容易氧化，均可用作还原剂。酚类还能与硝酸发生硝化反应。甲酚中引入硝基即可制成杀虫剂和杀菌剂。此外，酚类物质还可与醋酸酐或乙酰氯在酸或碱的催化作用下生成酯，生成的苯氧乙酸固体可用来鉴别苯酚及其它酚类。酚类又能同酯作用生成醚“⋯。酚类化合物是原型质毒物，它对一切生物都有毒害作用。酚可通过与人的皮肤、粘膜接触发生化学反应，形成不溶性蛋白质，而使细胞失去活力，质量浓度高的酚溶液还会使蛋白质凝固。酚还能向深部渗透，引起深部组织损伤、坏死。酚可引起急性或慢性中毒，刺激呼吸中枢，诱发神经系统障碍，伤害肝、肾功能，长期饮用被酚污染的水会引起头晕、贫血以及各种神经系统病症。3。水体受含酚污水污染后会产生严重不良后果。由于含酚废水耗氧量高，水体中氧的平衡将受到破坏，水中含酚为0．002’0．015mg／L时，鱼类有酚味，恶臭，不能作饮用水。水体中含酚0．1’0．2mg／L时，鱼类有酚味，浓度高时引起鱼类大量死亡。酚类物质对鱼类毒害极限质量浓度一般在4’15mg／L，但苯二酚毒性强，质量浓度为0．2mg／L。用未经处理的含酚废水直接灌溉农田，会使农作物枯死和减少。(2)氨的性质及危害氨对人体也有毒害。尽管废水的氨可以通过微生物的作用，绝大部分转化为氮气，但由于在转化的过程中也残存有部分硝酸盐。成年人的耐受能力很高，即使达到O．4毫克／公斤体重／天，也能忍受。但出生4～6个月的婴儿，对硝酸盐的耐受能力比较低，饮用水中N0。一含量为90—140PPm时，即可能导致婴儿高铁血蛋白症，使红血球不能带氧而导致婴儿窒息。硝酸盐中毒的原理是婴儿胃内酸度低于成年人。这一条件有利于硝酸还原细菌的发展，使硝酸盐还原成为有毒的亚硝酸盐。硝酸盐趟堕苎至璺塑堕．亚硝酸盐血红素(Fe2+)———二+氧合血红素(正常情况下)(红芦。)I存在有I亚硝酸盐t高铁血红素(Fe3+)(褐色)(不正常，不能带氧)。n王朋；生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用当血中高铁血红素的含量达到70％时，即发生窒息现象。在人肠道酸性的情况下，肠道微生物区能催化下列反应⋯1：尸觏下R8C6H“!／>一N一2已知N一亚硝基化合物中的亚硝胺是高度致癌的物质，也是能造成畸胎和引起诱变的物质。用N一亚硝基二甲基胺5ppm，即能使小白鼠致癌““。可见硝酸盐对人类存在着潜在的危险，是致癌的前体。在饮用水中硝酸盐含量一般很少高于lppm，按世界卫生组织规定，饮用水中硝酸盐含量不能超过lOppm。1．2微生生物特性1．2．1水中主要微生物生活特性(1)细菌细菌按形态可分为球菌、杆菌和螺旋菌。其大小一般都在0．5～5微米之间。“。分裂增殖的世代时间约为数十分钟。多数细菌对pH值和温度变化十分敏感，一般都喜好中性，并且都有自己的生活的最适温度范围。自养菌能利用自然界的各种无机物，合成自身需要的各种有机物。异养菌必须依赖自然界的有机碳作为碳源，而氮源可以是无机氮，亦可以是有机氮。在废水处理中，就是依靠特地培养的各种异养菌，使有机污染物得以降解的。和废水处理关系密切的细菌有菌胶团(内含多种微生物)、球衣菌、硫细菌、硝化菌等。菌胶团在废水处理中的作用最大。(2)真菌在活性污泥法处理中，真菌菌丝的形成的丝状体对活性污泥凝聚起骨架作用，但是，如果丝状微生物过多，又会使污泥的沉降分离性能变坏。n大连理工大学专业学位硕士学位论文(3)藻类藻类是单细胞、单细胞群体或多细胞的白养型生物。藻类能产生不愉快的气味和颜色，它们在水面形成大的稠密的绒毛簇，出现水华和赤潮，降低水的外观价值o⋯。水的富营养化就是由于水中氮和磷的过剩，引起藻类的大量繁殖。有些藻类由于可以利用空气中的氮，故富营养化一旦产生，即便是除掉水中的氮化物来源，也不能最终消除氮源，制止富营养化的发展。(4)原生动物原生动物是动物界中最低等的能进行分裂增殖的单细胞生物。它生活在有氧的环境中，在代谢功能方面，原生动物以固体有机物为碳源和能源。植物自养型营养的原生动物对有机物不起净化作用，活物性营养的原生动物虽然能吞食有机颗粒，但也大量吞食细菌、藻类和真菌等。当它吞食的细菌量不影响废水的净化作用时，则对净化是有利的；否则是不利的。(5)后生动物后生动物为多细胞动物。废水中常见的有轮虫、甲壳类及线虫等。轮虫以细菌、原生动物和有机物颗粒为食，在废水处理中有一定的净化作用。轮虫的需氧程度比较高，常生活在比较干净的水中。在活性污泥法里，它的数量往往是处理效果良好的标志。但若太多，可能破坏污泥结构，使污泥松散，它是生物处理中微生物老化的反映。甲壳类动物以细菌和藻类为食。在自然水体或负荷很低的氧化塘中可以看见，在污染明显的生物处理系统中不会存在。甲壳类动物的存在表明处理水中有机物很少，溶解氧浓度较高。线虫在废水处理中都可发现。水处理中的线虫是独立生活的。可以同化固体有机物。自由游动的线虫都是好氧的。1．2．2微生物的生理特性(1)微生物的营养与繁殖各种微生物体内含的元素和需要的营养元素大体上一致。所以在培养微生物时，可按菌体的主要成分比例供给营养。微生物对营养物的吸收转化都是在酶的催化作用下进行的，如果细菌遇到比较简单的、溶解的物质，那么就很快吸入细胞，通过内酶的作用，迅速完成氧化、合成等一系列生化反应。如果遇到复杂的或固体物质，它就分泌出外酶，把吸附n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用在细胞周围的这些物质转化成较得意的、溶解的物质再吸入胞内，在内酶的作用下进行氧化合成反应。微生物的增殖特性在营养有一定控制时，细菌量的变化是由对数增殖期、增殖衰减期及内源呼吸期组成o⋯。细菌对给定基质未充分适应时，开始还有迟缓期。对数增殖期是有机物按最大速率降解的区域。增殖衰减期是基质浓度限制生物合成率的区域。伴随着基质的代谢其浓度不断减少，微生物的增殖率也下降。内源呼吸期基质缺乏，微生物开始代谢自身原生质。废水处理中，主要运行范围在增殖衰减期，如要得到高度稳定的出水，也可以利用内源呼吸期。皿旺_】桶最时间图1．1细菌量的变化特性Figurel．1changeablecharacterofbacteriumquantity(2)细菌的呼吸细菌的分解代谢称为呼吸作用。通过呼吸作用，使用复杂的有机营养物转化为cO。、H。0和其它简单的有机物和无机物。好氧微生物在有溶解氧的条件下，将有机物分解成c0。和H20。厌氧微生物在无溶解氧的条件下，将复杂的有机物分解成简单的有机物和无机物，再被甲烷菌进一步转化成甲烷和二氧化碳等。n大连理T大学专业学位硕士学位论文有机物的降解过程可归纳为三个方面，首先有机物作为微生物呼吸的基质而被氧化分解，并产生能量供本身生命活动所需。其次，有机物被初步降解或转化而成为微生物细胞的贮藏物质，它们在外部基质消失后，便迅速地被分解。第三，有机物被用于合成新细胞物质，当微生物进行内源呼吸时，细胞物质再被氧化。(3)微生物生长的环境长期条件””pH值：细菌最适于在pH值为7．O～7．5的弱碱性环境中生活。好气生物处理中pH值可以在6．5～8．5之间变化，厌气生物处理要求较严格些，PH值在6．7～7．4之间。温度：厌气生物处理时，温度通常控制在30～35度或50～55度的范围内，为此要加热保温。而好气处理时，温度多维持在15～25度。高温处理废水，气味明显，能源困难。低温会降低BOD的去除率。1．3废水生化处理技术对焦化污水的二级净化处理，目前多采用生化处理方法。在自然界中，存在着依靠有机物生存的微生物，它们有氧化分解有机物的巨大能力，这些微生物能对污水中的酚、氰等有机物进行吸附和分解以满足其生存的特点，把有机物最终变成二氧化碳和水，这种方法处理焦化污水有很好的效果，已经在各地焦化厂得到广泛应用。生化处理法按微生物的种类和运行方式主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、生物接触氧化法、生物氧化沟、A／O法、A2／o法、生物流化床等。1．3，1活性污泥法活性污泥法是水体自净(包括氧化塘)的人工强化，是使微生物群体在曝气池内呈悬浮状，并和污水接触而使之净化的方法。活性污泥法是城市污水和有机性工业生产污水的有效生物处理法。它于1914年在英国曼彻斯特市建成试验厂以来，已有近九十年的历史。随着生产上的应用和不断改进，特别是近四十多年，在对其生物反应和净化机理进行广泛深入研究的基础上，活性污泥法得到了很大的发展，出现了各种工艺流程；并正在改变那种用准确性较差的经验数据进行工艺设计和运行管理的现象，目前，它已成为有机性污水处理的主体。在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥。活性污泥是由具有活性的微生物(M。)、微生物自身氧化的残留物(也)、吸附在活性污泥上不能为生物所降解的有机物(M。)和无机物(M。。)组成。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用活性污泥微生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群体相结合所组成的一个小生态系。评价活性污泥，除进行上述生物相的观察外，还使用以下指标：混合液悬浮固体(MLSS)、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)、污泥沉降比(sv％)、污泥指数(SVI)、污泥龄(o)。活性污泥微生物能够连续从污水中去除有机物，是由以下几个净化过程完成的：初期去除与吸附作用；微生物的代谢作用；絮凝体的形成与凝聚沉淀性能。活性污泥法即由物理化学作用和生物化学作用来完成的。物理化学作用是利用活性污泥对酚水中酚、氰等有机物的吸附能力以使酚水得到净化。这个过程是在曝气池吸附段完成的。生物化学作用是在有氧的条件下，好氧细菌借其所分泌的体外酶将酚水中的胶体性有机物分解为溶解性有机物，连同污水中原有的溶解性有机物渗透到好氧细菌的细胞膜进入其细胞内部，然后细菌即通过其生理活动，将有机物氧化、分解并部分合成新细胞，最后在细菌体内酶的作用下，使有机物分解成二氧化碳和水。活性污泥的影响因素主要有：BOD负荷率、溶解氧、水温、营养物平衡、pH值、有毒物质。活性污泥按其运行方式主要有：普通活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法、减量曝气法、高速曝气法等。1．3．2生物膜法生物膜法是使微生物例如硝化菌和反硝化菌依附在其他固体载体表面上呈膜状生长，并与废水接触来实现生物处理的技术。这种处理法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物在滤料或某些载体上生上繁育，形成膜状生物性污泥——生物膜。通过与污水的接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，从而使污水得到净化。生物膜处理法是古老的，又是发展中的污水生物处理技术。迄今为止，其中具有代表性的处理工艺有：生物滤池、生物转盘和生物接触氧化法等等。生物膜法的特征是：参与净化反应的微生物的多样化；在每层(段)都自然形成自己独特的占优微生物；生物的食物链长；能够生长硝化菌；对水量、水质变动有较强的适应性；在低水温条件下，也能够保持一定的净化功能；宜于固液分离；能够处理低浓度的污水；动力费用低：产生的污泥量少；具有较好的硝化与脱氮功能。n大连理T大学专业学位硕士学位论文生物膜法的工作原理是：废水通过滤池时，其中的填料(一般称之为滤料)截留了废水中的县浮物，同时把废水中的胶体和溶解性物质吸附在自己的表面，其中的有机物使微生物很快繁殖起来，这些微生物又进一步吸附了废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的物质，逐渐形成了生物膜。生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取污水中的有机污染物作为营养，对废水中的有机物进行吸附氧化作用，因而废水在通过生物滤池时能得到净化。生物膜具有较大的表面积，能够大量吸附废水中的有机物，而且具有很强的吸附作用和氧化能力。在有机物被分解的同时，微生物的机体则在不断的增大和繁殖，增加了生物膜的数量。由于生物膜上微生物的老化死亡，生物膜将会从填料表面脱落下来，然后随着废水流出池外。当面废水进入滤池，大填料表面流动时，废水中的有机污染物就会从运动着的废水中转移到附着的水中去，并进一步被生物膜所吸附。同时空气中的氧也将经过废水而进入生物膜，生物膜上的微生物在氧的参与下对吸附在其上的有机物进行分解和机体的新陈代谢，产生了二氧化碳、氮气等无机物沿着生物膜经过附着水排放到流动着的废水及空气中去。由此减少了有机物的含量，使废水得以净化。1．3．3．生物转盘生物转盘是于六十年代在联邦德国开创的一种生物膜法污水生物处理技术。生物转盘已被公认为是一种净化功能好、效果稳定、能源消耗低的生物处理技术(8】]我国从1972年开始引进生物转盘技术，开展了大量的科学研究工作，现在已在化纤、石化、印染、制革、造纸、煤气站等行业的工业废水处理以及医院污水、生活污水的处理中得到应用，取得了较好的效果。生物转盘作为污水生物技术，所以能够被认为是一种效果好、效率高、便于维护、运行费用低的工艺，是因为它在工艺和维护运行方面具有如下各项特点：微生物浓度高、生物相分级、污泥龄长，对BOD值达10000mg／l以上[61的超高浓度有机污水到10mbJl以下的超低浓度污水都可以采用生物转盘进行处理，并能够得到较好的处理效果：在生物膜上的微生物的食物链较长：接触反应槽不需要曝气，污泥也勿需回流；不需要经常调节生物污泥量，不存在产生污泥膨胀的麻烦。n干朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用1．3．4生物接触氧化法就是在池内设置填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的速度流经填料。填料上长满生物膜，污水与生物膜相接触，在生物膜上微生物的作用下，污水得到净化，因此，生物接触氧化法又称“淹没式生物滤池”。生物接触氧化法，采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物所需的氧量，并起搅拌与混合的作用，这样，又相当于在曝气池内投加填料，以供微生物栖息，因此，又称为接触曝气法。1．3．5氧化塘又名稳定塘或生物塘，是一种构造简单、易于维护管理、污水净化效果良好、节省能源的污水处理法。氧化塘对污水的净化过程和自然水体的自净过程很相近，污水在塘内经较长时间的缓慢流动、贮存，通过微生物(细菌、真菌、藻类、原生动物)的代谢活动，使污水中的有机污染物降解，污水得到净化。水中的溶解氧则主要是由塘内生长的藻类，通过光合作用提供的，塘面的复氧则起辅助作用。氧化塘是一种古老的污水处理技术，目前全世界已有近40个国家采用氧化塘处理污水。近80年来，各国的实践证明，氧化塘能够用以作为一级、二级处理，也可以用作三级处理。氧化塘具有一些较为突出的优点：可以充分利用地形，工程简易，基建投资省；能够实现污水资源化，使污水净化与利用相结合：污水处理成本低廉；氧化塘也有一定的不足之处：占地面积大；污水净化效果受季节、气温、光照等自然因素的控制，不够稳定；地下水可能受到污染、散发臭气以及滋长蚊蝇等。氧化塘有：好氧氧化塘、兼氧氧化塘、厌氧氧化塘、曝气氧化塘。1．3．6生物流化床进一步强化生物处理技术，提高其效率，关键的措施有二：一是提高单位体积内的生物量，特别是活性的生物量；二是加强传质作用，强化有机底物从污水中向细菌细胞传递的过程。对第一个条件采取的措施，是扩大微生物栖息、生活的表面积，增加生物膜量，但是为此必须相应的提高充氧能力。对第二个条件采取的措旖，是扩大生物体与污水的接触面积，加大污水与生物膜之间的相对运动。n大连理__L=人学专业学位硕士学位论文生物膜法发展的实质，就是对这两个条件采取的具体措施的发展。七十年代出现的生物流化床，把解决这两条件的问题，推向一个新的高度。流化床本是和用于化工领域的一项技术，从七十年代初期开始，一些国家将这一技术应用于生物处理领域，开展了多方面的科学研究工作，取得了良好的效果。流化床就是以砂、焦炭、活性炭一类的颗粒材料为载体，象给水滤池反冲洗过程那样，水流由下而上流动，使载体处于流化状态。在载体表面生长、附着生物膜，由于载体颗粒小，总体的表面积大(每m3载体的表面积可达2000--3000m2)，因此，具有较大的生物量。由于载体处于流化状态，污水从其下部、左、右侧流过，广泛地和载体上的生物膜相接触，从而强化了传质过程，并且由于载体不停地流动，能够有效地防止其被生物膜所堵塞。生物流化床处理按其生物膜特性等因素可分为好氧生物流化床和厌氧生物流化床两大类，随着对流化床的不断研究与开发，当前已出现了许多新型的流化床。好氧生物流化床是以微粒状填料如砂、焦炭、活性炭、玻璃珠、多孔球等作为微生物载体，以一定流速将空气或纯氧通入床内，使载体处于流化状态，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物，从而达到对废水中污染物的去除。好氧生物流化床按床内气、液、固三相的混合程度的不同，以及供氧方式及床体结构、脱膜方式等的差别可分为两相生物流化床和三相生物流化床。厌氧生物流化床可视为特殊的气体进口速度为零的三相流化床。这是因为厌氧反应过程分为水解酸化、产酸和产甲烷3个阶段，床内虽无需通氧或空气，但产甲烷菌产生的气体与床内液、固两相混和即成三相流化状态。为维持较高的上流速度，需采用较大的回流比。厌氧生物流化床内微生物种群的分布趋于均一化，在床中央区域生物膜的产酸活性和产甲烷活性都很高，从而使其有效负荷大大提高。1．3．7生物氧化沟氧化沟污水处理工艺，是将曝气、沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，问歇运行，又名氧化渠和“帕斯维尔沟”(该沟的开发者Paveer)[16]o此项技术是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥的混合液在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”，“无终端曝气池”。氧化沟技术实质上相n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用当于延时曝气法的活性污泥系统。实践表明，0D技术既适用于城市污水的处理，也可用于工业废水的处理，其封闭循环式的池型尤其适用于污水的脱氮除磷。与普通的曝气池相比，氧化沟具有基建投资省，维护管理容易，处理效果稳定，出水水质好，污泥产量少，适应负荷冲击能力强等特点。1．3．8A／O法A／O工艺是一种前置反硝化工艺，属单级活性污泥脱氮工艺，即只有一个污泥回流系统。A／O工艺的特点是原废水先经缺氧池，再进好氧池，并将好氧池的混合液和沉淀池的污泥同时回流到缺氧池。A／O工艺与传统的多级生物脱氮工艺相比主要有如下优点【26l。流程简单，省去了中间沉淀池，构筑物少，大大节省了基建费用，且运行费用低，占地面积小；以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源，节省了投加外碳源的费用并可获得较高的C／N比，以确保反硝化作用的充分进行；好氧池在缺氧池之后，可进一步去除反硝化残留的有机污染物，确保出水水质达标排放：缺氧池置于好氧池之前，由于反硝化消耗了原污水中一部分碳源有机物BOD，既可减轻好氧池的有机负荷，又可改善活性污泥的沉降性能，以利于控制污泥膨胀，而且反硝化过程产生的碱度可以补偿硝化过程对碱度的消耗。A／O生物脱氮工艺流程见图1．1图1．1A／O生物脱氮工艺流程图Fig．1．1A／Obiologicaldenitrificationtechnologyflowchart水Bardenpho工艺Bardenpho工艺是由两级A／O工艺所组成，该工艺脱氮效率可达90％“95％，同时具有除磷功能。其流程见图1．2甲n大连理工大学专业学位硕士学位论文图1．2Bardenpho工艺流稃图Fig．1．2BardenphotechnologyflowchartPhoredox(五段)工艺Phoredox是Bardenpho工艺的改进型工艺，其典型的工艺流程见图l-3Phoredox工艺主要是在Bardenpho工艺前增加一个厌氧池。保证了磷的释放，从而保证了在好氧条件下有更强的吸收磷的能力，从而提高了磷的去除效率。如果无除磷要求，工艺前端增加的厌氧池也可作为生物选择器，来抑止丝状菌的繁殖。混合液回流j--～、出水}沉渺一、一——一一／台磷剩余污泥图1．3Phoredox(五段)工艺流程图Fig．1．3Phordox(5一section)technologyflowchart1．3．9A2／O法：A2／0工艺是Anaerobic／Anoxic／Oxic的简称。该工艺在A／O工艺的基础上增设了一个厌氧(anaerobic)池。该工艺同时具有除磷和脱氨的功能。“厌氧”指污水处理区内基本没有硝态氮(其浓度小于0．3mg／L，最好小于0．2mg／L)，溶解氧(D0)浓度低于0．7mg／L，最好是低于0．4mg／L，“缺氧”指污水处理区内BOD的代谢由硝态氮维持()，其初始浓度不低于0．4mg／L，溶解氧浓度低于0．7mg／L，最好是低于0．4mg／L。该工艺流程见图1．4n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用混合速凰流进夺一—震—戛—矗—辱交I——E一一i茏、、一兰L!!一’L————————————————————————————‘————————————一～～——一，，回流污泥含磷剩余污泥图1．4工艺流程图A_A／OFig．1．4A-鲥oTechnologyflowchartUCT工艺：UCT(UniversityofCapetown)工艺是南非开普敦大学开发的一种类似于A2／0工艺的一种脱氮除磷工艺。UCT工艺与A2／O工艺的不同之处在于沉淀池污泥是回流到缺氧池而不是回流到厌氧池，这样可以防止硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷效率，并增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流。由于缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD，而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的发酵等提供了最优的条件。为了使进入厌氧池的硝态氮量尽可能少，保证污泥具有良好的沉淀性能(回流比不能太小)，Capetown大学又开发了改良型的UCT工艺，即将缺氧反应池分为两部分，第一缺氧反应池接纳回流污泥，然后由该反应池将污泥回流至厌氧反应池。硝化混合液回流到第二缺氧反应池，大部分反硝化反应在此区进行。此工艺最大限度地消除了向厌氧段回流液中的硝酸盐量对摄磷产生的不利影响，优化了除磷效果，但该工艺由于增加了缺氧段向厌氧段的回流，其运行费用较高。1．3．10膜生物反应器处理技术(MBR)膜生物反应器技术(MembraneBioreaetor简称MBR)，是将膜分离技术与传统的废水生物反应器相互有机地组合形成的一种新型、；高效的污水处理系统。膜分离技术是指用天然的或人工合成的膜材料，以外界能量或化学位差等为推动力，对溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离的特性与膜材料的性质(分离孑L径的大小、亲水性等)，及水溶液中溶质分子的大小、性质以及推动力的类型、大小有关。根据膜的功能进行分类，膜可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)、液膜(LM)、和渗透蒸发(PV)等u”。n大连理工大学专业学位硕士学位论文膜生物反应器技术通过超滤膜或微滤膜组件几乎以一种强制的机械拦截作用将来自生物反应器的混合液中的固液进行分离，其分离效果优于传统活性污泥法中二沉池的自由重力沉降的作用，由此强化了生化反应，提高了污水的处理效果和出水水质。MBR工艺与传统工艺相比有如下特点：处理效率高，出水可直接回用；系统运行稳定、流程简单、设备少、占地面积小；污泥龄长，剩余污泥少；操作管理方便，易于实现自动控制；传质效率高；但膜生物反应器工艺因膜的制造成本较高，寿命短，易受污染，整个工艺能耗较高。1．3．11SBR工艺SBR序批式间歇活性污泥法(SequencingBatchReactor)的简称。它是近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物处理新技术，目前已有～些生产性装置在运行之中。我国是近10多年来才开始对SBR污水生物处理工艺进行研究的。目前SBR工艺主要应用在以下几个污水处理领域：城市污水；工业废水，主要有味精、啤酒、制药、焦化、餐饮、造纸、印染、洗涤、屠宰等工业的污水处理。SBR工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。SBR的运行工况以间歇操作为特征。其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期[101。在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。SBR作为废水处理方法具有下述主要特点：在空间上完全混合，时问上完全推流式，反应速度高，为获得同样的处理效率SBR法的反应池理论明显小于连续式的体积，且池越多，SBR的总体积越小。工艺流程简单，构筑物少，占地省，造价低，设备费、运行管理费用低。静止沉淀，分离效果好，出水水质高。运行方式灵活，可生成多种工艺路线。同一反应器仅通过改变运行工艺参数就可以处理不同性质的废水。由于进水结束后，原水与反应器隔离，进水水质水量的变化对反应器不再有任何影响，因此工艺的耐冲击负荷能力高。间歇进水、排放以及每次进水只占反应器的2／3左右，其稀释作用进一步提高了工艺对进水冲击负荷的耐受能力。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用另一方面，SBR法能够有效地控制丝状菌的过量繁殖，这一特性由缺氧好氧并存、反应中底物浓度较大、泥龄短、比增长速率大决定的。SBR工艺是一种理想的间歇式活性污泥处理工艺，它具有工艺流程简单、处理效果稳定、占地面积小、耐冲击负荷强及具有脱氮除磷能力等优点，是目前正在深入研究之中的一项污水生物处理新技术。SBR工艺应用的一个关键是要求自动化程度较高，因而随着我国经济建设的不断发展及研究的不断深入，预计不久的将来SBR及在其基础上开发的ICEAS工艺和CASS等工艺在生产中的应用将有所突破。n大连理工大学专业学位硕士学位论文2工艺改造处理工艺的选择2．1目前本钢焦化厂废水处理现状及其存在的问题2．1．1目前废水处理工艺目前本溪钢铁(集团)有限责任公司焦化厂，目前有4座4‘3米焦炉焦炭产量160万妇。本钢公司决定对炼铁厂的高炉进行改造，为了满足炼铁厂的焦炭供应，焦化厂将进行焦炉的改扩建工程，改建后本钢焦化厂的焦炭产量将达到240万讹。废水量达120立方米／d,时。本钢焦化厂现有酚氰废水处理(普通生化)装置一座(2／2艺流程如图2．1)，处理能力75立方米／d,时，主要处理来自焦化厂回收车间各工段所排放的焦化废水，水质如表2．1。生产废水I除油调节池l』浮选池污泥外排处理后出水图2．1改造前生物脱氮废水处理』=艺流程图Fig．2．1WastewatertreatedbybiologicaldenilrificationtechnologyBeforerebuildingflowchartn王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用2．1．2现有工艺存在问题原因分析(1)此装置(普通生化)处理能力低，满足不了焦炉改扩建后废水处理的需要，目前的处理能力为75立方米／小时，改扩建后废水处理量为120立方米／，J、时。(2)耐高浓度负荷冲击的能力低，在实际运行当中，前部工序运行不正常，来水COD过高，污泥30分钟沉降比将降到1％以下，活性污泥中的细菌大量死亡。(3)废水可生化降解性差。由于没有厌氧反应，大分子有机物得不到有效水解酸化，单单靠好氧反应无法使其COD排水指标达到排放要求。(4)目前工艺无法去出废水中氨氮。限于当时的技术水平和国家当时的排放标准还没有将氨氮指标纳入排放规定，没有设计建造硝化和反硝化设施，现生化处理装置出水中的氨氮指标远达不到现行国家规定的排放标准。(5)工艺设计不合理。此工艺不仅没有厌氧水解酸化及硝化反硝化反应，而且没有污泥后续处理装置，剩余污泥直接排放，造成二污染。为了满足国家环保部门颁布的《钢铁工业水污染物排放标准》(GBl3456--92)焦化行业二级排放标准(如表2．2t201)中废水排放的要求，需对现生化处理系统进行改造。并且设计废水规模为120立方米／小时。将目前没有处理的焦油车间及精苯车间的分离水水量也纳入到本次改造中。表2．2国家排放标准(单位mg／L)Table2．2Thenationalstandardsfordischarging(unitmg／L)n大连理工大学专业学位硕十学位论文2．2本次改造处理工艺选择2．2．1预处理部分焦化废水中含有固体悬浮物和油类，而生化反应中的微生物只能在油含量小于50mg／L的条件下存活，所以应将这部分物质去出。在预处理部分设置除油调节，将比重小于lg／mL的浮油从其上部用撇油管收集去除，而大于lg／mE的焦油通过自然沉降到底部的收集器。而浮化油和残存油应设喷射浮选池将其除去。同时通过除油调节池和浮选池的作用也可以除去部分COD，降低COD负荷。根据我厂废水的组成及特点，其含有大量的难降解的有机物，在焦化废水中有相当数量的不可生化的有机物，其中多数为多环有机物，普通生化和延时曝气法不能降解这部分有机物，所以处理后废水的CODcr值一直在300mg／L左右。而通过厌氧的处理方法，废水中部分难降解的有机物在厌氧段通过酸化及水解得以开链处理，使不可生化的有机物变成可生化的。所以应在预处理部分增设厌氧反应池。2．2．2生化脱氮部分(1)生物脱氮基本原理“A2／0”工艺是生物脱氮技术之一。上，通过硝化反应将氨氮转化亚硝酸氮、其基本原因是在有机氮转化为氨氮基础硝酸氮，再通过反硝化反应将硝态氮转化为氮气从水中溢出而达到脱氮的目的。而“A2／0”工艺是在“A／0”工艺的基础上在“A”池前增设细菌厌氧过程，通过细菌厌氧作用，把焦化废水中的多环有机物开环，酸化水解成低分子有机酸，大大提高水的可生化性【3”。①硝化反应即0池过程，将氨氮转化为硝酸盐的过程；包括2个基本步骤，第一阶段是由硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐称为亚硝化反应【40J：NH4。+1．502———_N02‘+2H2+H20第二阶段是由硝酸菌将亚硝酸盐进一步转化为硝酸盐称为硝化反应：N02。+0．502———————+N03n王朋：生物脱氨技术在焦化废水处理中的应用②反硝化反应主要作用是在缺氧条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸赫在缺氧的情况下，在反硝化的细菌的作用下，被逐步还原成气体氮⋯。NO-2+3H(电子供体有机物)————◆1／2N2+OH‘+H20NO’3+3H(电子供体有机物)————◆l／2N2+OH’+H20利用微生物的硝化反硝化作用可以将废水中的氨转化氮气，从而去除废水的氨。③氰化物的分解机理．NH3———+N0／————oN03JHcN—·CNo‘(HcooH)——，c02+H20这一系列反应不是由单一的菌种进行的，其各阶段的反应由不同的细菌进行。(2)工艺选择由于国家钢铁企业污水排放标准和地方标准中都对氨氮作了规定，焦化废水氨氮处理就势在必行了。去除水中的氨氮方法很多，有物理法、化学法和生物法。而采用硝化一反硝化是焦化废水处理最理想的处理方法。生物脱氮是硝化与反硝化反应的应用，硝化与反硝化反应是生物脱氮两个有机的组成部分。生物脱氮包括好氧和缺氧两段生化过程，也就是将硝化与反硝化反应结合起来，完成了氨氮的硝化与反硝化析出氮气的过程。使处理后水中的NH3一N浓度达到排放要求。进行硝化与反硝化反应，硝化反应在好氧曝气池中进行，反硝化反应在缺氧反应池中进行。生化处理工艺的主体部分应反硝化反应和硝化反应，即A2／0生物处理工艺。2．2，3污泥处理部分生化处理过程中产生部分剩余污泥，这部分污泥含水达99％以上，应设置混凝沉降池和污泥浓缩装置。n大连理工大学专业学位硕士学位论文2．2．4工艺流程选择我厂本次改造基于利用现有设施、设备，降低改造投资，选择适当的污水处理方法使出水指标达到国家排放标准要求。通过文献中几种生物处理方法的比较，无论是好氧或厌氧的方法，用单一的方法很难能使焦化废水净化达到要求。并考虑到生物脱氮的需要，所以本次改造选厌氧与好氧联合处理工艺Ⅳ／0(即厌氧一缺氧／好氧工艺)。工艺流程线路如图2．1(1)废水处理工艺流程根据废水水质及排放要求，废水处理的生化处理工艺采用A2／O内循环生物脱氮的处理工艺．基中水处理的过程及处理后出路如下：焦化废水～预处理(重力除油、气浮除油)一生化处理(厌氧、缺氧、好氧、沉淀)一混凝沉淀处理～回用熄焦，多余水外排。予处理的作用是使废水在进入生化处理装置前降低水中油的含量，为生化处理正常稳定地运行创造条件。予处理装置包括重力除油池、絮凝气浮除油池及事故调节池。废水的主要污染物质是靠生化处理段来去除的，在厌氧反应池中完成水解和酸化反应，在缺氧反应池中通过反硝化作用完成硝酸盐氮的降解；在好氧反应池中通过碳化段和硝化段降解大部分有机物及完成氨氮的转化；在沉淀池中完成悬浮物的去除。生化处理装置包括厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池，鼓风机室和二次沉淀池。混凝沉淀主要是通过物理化学方法进一步降低出水跌悬浮物和COD，包括加药、混合、反应及泥水分离几个过程。(2)污泥处理工艺流程污泥处理的过程及处理后出路如下所示：沉淀污泥一浓缩处理一污泥脱水一送煤场一进焦炉焚烧来自二沉池及混凝沉淀池的污泥，利用污泥泵送往污泥浓缩池浓缩。浓缩后污泥利用液位差自流到期污泥脱水间的污泥投配槽，经与絮凝剂PAM混合后通过污泥泵提升至专用絮凝反应器中，经絮凝反应后的稀浆形成絮体，流入螺压脱水机进行脱水。脱水后的泥饼用汽车运往煤场掺入炼焦中，随炼焦煤进入焦炉焚烧。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用生产废水If—————·送去熄焦+污泥送煤场外排图2．1改造后生物脱氮废水处理工艺流程图Fig．2．1Wastewatertreatedbybiologicaldenitrificationtechnologyafterrebuildingflowchart回流污水n大连理T大学专业学位硕士学位论文3工艺试验3．1厌氧反应试验3．1．1试验目的通过试验确定厌氧反应池容积负荷，温度对厌氧反应的影响。3．1．2试验装置试验用厌氧反应器，长X宽×高=500mmX150mmX500mm，有效容积33．75L，内设组合性填料，在池底安装曝气管及进水分布板，来水在进水槽中调整并进行温度控制，其温度通过自制的温控仪维持，经蠕动泵加压后通过池底进水孔进入反应器的底部，出水由集水槽收集后排出。实验装置如图21一进水槽2一蠕动泵3一厌氧反应器图3．1厌氧反应装置图Fig．3．1Thedevicemapofthehatingoxygenreaction3．1．3厌氧菌的培养驯化及填料挂膜(1)实验构思由于厌氧菌生长缓慢，挂膜困难，所以先在好氧条件下进行污泥的培养及挂膜，待填料上有活性絮体形成后，再接种厌氧种泥。取生物脱酚工段污水排放口处的污泥作为厌氧菌体，进行厌氧挂膜及驯化。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用(2)试验过程焦化废水先在进水槽中稀释，调节COD至300毫克／升后，小流量递增进水。在曝气条件下进行连续曝气，同时连续投加活性污泥作为种泥。温度控制在20--25℃，经过5天时间的运行，填料出现土黄色活性污泥絮体。表3．1厌氧反应污泥培养、挂膜及驯化运行数据Table3．1Therunningdataofdirtcultivating，Membranestickinganddomestication池内接种污泥量时间进水水温(g／d)生物膜生长情况(天)(℃)Q(L／h)COD(mg／L)厌氧好氧121O．831258无膜生成2231．635695填料表面微量生物3202．4378180有少量絮体4253．030260絮体增多5233．53100形成稳定褐色絮体6310．829570褐色絮体7320．831370无变化8351．6324120絮体部分脱落9321．6367150絮体色度变浅10312．4345180深色絮体增长11332．4374100深色絮体增长12343．032550灰褐色絮体13343．53210灰褐色絮体14323．51563灰褐色絮体15333．53098灰褐色絮体16353．54806灰褐色絮体从第6天开始，停止曝气，连续加入厌氧种泥，温度控制在30～35。C之间，进水流量小流递增，填料上的生物膜部分脱落，同时又有新膜生成，至第13天，填料上出现灰褐色絮体。然后对厌氧菌进行驯化，将进水浓度逐步提高，直至达n大连理工大学专业学位硕十学位论文到原水浓度，流量也提高到3．5L／h，在此条件下又运行了3天，完成了厌氧生物膜的培养驯化及挂膜。试验运行数据如表3．1。3．1．4厌氧反应容积负荷试验测定(1)试验构思厌氧污泥培养驯化及挂膜完成后，按原水浓度进水，进行参数测定，以标定不同停留时问对厌氧反应效果的影响。以确定最佳的设计及运行参数。(2)试验过程原水按不同流量进行入到厌氧反应器中，温度控制在30度左右，标定出水BOD。及COD。，当BOD。／COD。达到最大值时，此时的容积负荷即为设计参数。按此流量进水，控制不同的温度，以确定温度对厌氧反应的影响。试验运行数据如下表表3．2厌氧反应水力停留时间试验数据Table3，2Thetestdataforthebydraulicresidencetimeinanaerobicreaction进水出水容积负荷停留时间COD。，(BOD5(mBODs／Q(L／h)KgCOI)／m3·d(h)mg／L)g／L)COD。。11．335153490119“0．3941．28．445212501422560453l-36，854432417921310．5l21．35．664945448028230．6319．84．87511245552778O．6117．54．2849974312250l0．5815．03．89514544092513O．5713．73．410498042082146O．5112．O(3)数据分析从试验可以看出，出水随着停留时间的加长，出水BOD。都有不同程度的增长，废水中难以好氧分解的大分子有机物得到水解和酸化，当停留时间维持在6小时，BOD。／COD。，达到最大值，证明在此停留时间状态下，厌氧反应有机物的酸化和水解达到最大程度。当停留时问继续增长，出水COD。，和BOD。反而下降，BOD。／COD。，也持续下降，说明部分有机物在甲烷菌的作用下得到分解或微生物吸收有机养料合n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用成细胞，细菌增长。从试验数据分析，在试验进水浓度条件下，好氧池的水力停留时间最好取6小时，容积负荷为19．8KgCOD／m3。d。由于试验中，进水水质按实际原水最大浓度进水，如前部工段发生事故，来水浓度过高时，还可以在事故贮池中暂时存放，所以安全系数可以取1．2。3．1．5温度对厌氧反应影响的试验测定(1)试验过程厌氧反应器水力停留时间维持在7’2小时，按原水浓度进水，控制不同的反应温度，测出水BOD5／COOcR比值，以标定温度变化对厌氧反应的影响。试验数据见表3．3。表3．3厌氧反应温度影响试验数据Table3．3Thetestdatafortemperaturevarietyintheinanaerobicreaction进水反应温出水温度℃COD。。(mg／L)度℃COD。。(mg／L)130Ds(mg／L)BOD5／COD。，COD去除率％35521535417825490．6119．932517832425826400．6217．829530829424625480．6020．026523926421024840．5919．623542623479727820，5811．62051132045772792O．6110．517498517447825520．5710．214514614488923470．485．O1l506911483716930．354．6(2)试验数据分析温度低于17。C后，BOD5／COD。。比值明显下降，厌氧反应中水解酸化反应受到抑制。当温度低于23℃时，COD去除率下降。根据试验结果，实际运行时，温度应控制在23。C以上，冬季运行时反应温度也不能低于17℃。n厌大连理工大学专业学位硕士学位论文3．2硝化反硝化反应试验3．2．1试验目的通过试验测定缺氧反应池的反硝化能力负荷，为设计提供设计参数。控制回流液中DO含量，测定DO对反硝化反应的影响。调节不同的混合液回流比，以测定回流比对氨氮去除率的影响。3．2．2试验装置试验用曝气池，长×宽×高=1000mmX900rnm×500am，有效容积240L，在池底安装曝气管。缺氧反应池，长×宽×高=1000mix450ramX500mm，有效容积210L，内设组合性填料。实验装置如图3．2．1一配水槽2一流量计3一二沉淀槽4一缺氧反应槽5一进水泵6一污泥回流泵7一好氧反应槽图3．2硝化反硝化反应试验装置Fig．3．2Thetestdeviceforthenitrification／denitrification空气●●—一6n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用3．2．3曝气池硝化菌的接种培养及缺氧反应污泥培养、挂膜及训化曝气池中硝化菌种使用脱酚工段产生的活性污泥进行接种，延长曝气时间，控制曝气出水的溶解氧量，进水用脱酚工段处理后的废水。定期测定出水中NO。一N和N0：一N含量，当其数据稳定后，曝气硝化菌的培养训化完成。缺氧反应污泥培养、挂膜及训化与厌氧反应类似，先进行好氧挂膜，然后进行厌氧挂膜，水质直接采用试验中曝气池出水与厌氧反应池出水的混合水。用脱酚工段产生的剩余污泥作为菌种接种。当出水NO'3一N和NO'2一N含量稳定后，调节水量进行下一步试验。3．2．4试验过程当曝气器污泥和缺氧反应器挂膜、污泥训化后，沉降池上清液一部分外排，一部分按厌氧反应池进水的不同比例倍数，通过流量计进入配水槽，厌氧处理后的废水也进入配水槽，经泵加压后，通过缺氧反应池子底的布水孔进入缺氧反应池，在此进行反硝化反应。缺氧反应器出水与回流污泥一同进入曝气器，于此进行曝气处理、好氧反应并进行硝化反应，将出水中的氨氮硝化处理后，然后自流入沉降槽，曝气产生的污泥自沉降槽底由泵打入曝气池，污泥全部回流，每间隔半月排泥一次。上清液一部分外排，一部分自流入配水槽中。试验在室温下进行。控制混合液回流比为3，调节出水DO含量，以标定溶解氧对反应硝化反应的影响。控制出水溶解氧含量，调节混合液回流比，以确定回流量对反应硝化反应的影响。运行数据见表3．4和表3．5。表3．4硝化反硝化反应运行条件Table4．4Therunningconditionofnitriflcation／denitrificationreactionn大连理T大学专业学位硕十学位论文表3．5硝化反硝化反应运行数据Table3．5Therunningdataofnitrification／denitrificationreaction进水出水缺氧池氨氮负捌L／h)(罢)(篡COD氨氮荷氨氮去除率％(mg／L)KgNH3一N／m3·d35014182．8100．37．80．0695．745431198．0108．610．6O．0994．655215190．1104，313．4O，1093．O64996182．199．916．50．1190．975178188．8103．620．60．1389．13．2．5试验数据分析从实验数据分析，缺氧池氨氮负荷为0．09～0．1KgNH。一N／m3·d时，氨氮的出水浓度在15mg／L以下。氨氧去除率达93％以上。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用4废水处理工程设计4．1设计计算方法4．1．1厌氧反应计算方法本设计中厌氧反应的目的，是将难降解的有机物质通过厌氧反应，将其变成可以好氧生化处理的简单有机物。厌氧反应只进行到水解和酸化阶段，而不进行产甲烷阶段反应。所以按常规设计，还需进行产甲烷阶段设计，水力停留时间过长，虽然可以进一步提高有机物的去除效率，但厌氧反应池容积庞大，造成基建投资规模大，浪费大量的资金。本设计中采用试验的方法，以确定达到处理目的时的停留时间和容积负荷，通过连续测定出水BOD。，当BOD。／COD其达到最大值时，此时的水力停留时间及容积负荷即为最佳设计参数。由于水质、温度等进水条件变化的影响，在设计中还应考虑耐负荷冲击能力，需取确定一个安全系数，按下式计算厌氧反应池容积“⋯。V=Fs×24QLj／1000FyV一厌氧反应池(m3)F。一厌氧池容积负荷(kgCOD／m3池容·d)Q一设计处理水量Fs-安全系数4．1．2硝化反硝化反应工艺设计计算方法好氧硝化、缺氧反硝化反应的设计计算有三种方法：污泥负荷法、泥龄法和数学模型法，三种方法在操作上难易程度不同，计算结果的精确度不同，直接关系到设计水平、基建投资和处理可靠性，正因为如此，国内外专家都在进行大量细致的研究，力求找出一种精确度更高而又便于操作的计算方法。(1)污泥负荷法这是目前国内外最流行的设计方法，我国的规范、手册，美国、英国、法国及日本等国目前也多采用这种方法。几十年来，运用污泥负荷法设计了成千上万座污水处理厂，充分说明它的正确性和适用性。但另一方面，这种方法也存在一些问题，甚至是比较严重的缺陷，影响了设计的精确性和可操作性。⋯。污泥负荷法的计算式为：Vt=24L。O24L，Q1000P烈．1000R32n大连理工大学专业学位硕士学能论文式中：V，一缺氧、好氧反应池总容积(m1)L。一曝气池进水BOD浓度(mg／L)Q一曝气池设计流量(一／h)R一曝气池污泥负荷(kgBOD／kgMLSS·d)N。(即MLSS)一曝气池混合液悬浮固体平均浓度(kg／m。)F。一曝气池容积负荷(kgBOD／m3池容·d)污泥负荷法是一种经验计算法，它的最基本参数Fw和F，是根据曝气的类别按照以往的经验设定，由于水质干差万别和处理要求不同，这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围，我国规范对普通曝气推荐的数值为”“：F。=O．2-0．4kgBOD／kgMLSS·dF。=0．4-0．9kgBOD／m3池容·d可以看出，最大值比最小值大一倍以上，幅度很宽，如果其他条件不变，选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍或一倍以上，基建投资也就相差很多，在这个范围内取值完全凭经验，对于经验较少的设计人来说很难操作，这是污泥负荷法的⋯个主要缺陷。污泥负荷法还有一个问题是针对性不强。近年来污水脱氮提上同程，当污水要求硝化、反硝化时⋯FFv取多少合适?这给设计人增加了难度，也影响了设计的精确性和可靠性。污泥负荷法最根本的问题是没有考虑到污水水质的差异。对于生活污水来说，SS和BOD浓度大致有数，MLSS与MLVSS的比值也大致差不多，但结合各地的实际情况就大不相同。尤其是对于焦化废水生化处理，污水水质差别很大，有的BOD高达3000一4000mg／L，有的则低到不足2000mg／L““。污泥负荷是以MLSS为基础，其中有多大比例的有机物反映不出来，对于相同规模相同工艺相同进水BOD浓度的两个厂，按污泥负荷法计算曝气池容积是相同的，但当SS／BOD差异很大时，MLVS8也相差很大，实际的生物环境就大不相同，处理效果也就明显不同了。综上所述，污泥负荷法有待改进。因此，国际水质污染与控制协会(IAWQ)组织各国专家，于1986年首次推出活性污泥一号模型(简称ASMl)【7】，1995年又推出活性污泥二号模型(简称ASM2)，数学模型设计法正式面世。(2)数学模型法。”活性污泥工艺是污水生物处理过程，它遵循有机物降解和微生物生长动力学，在这方面已有相当深入的研究和较完善的理论体系，数学模型法正是建立在这个理论体系n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用上，运用生物反应动力学公式，模拟污水厂的真实运行情况，给出必要的前提条件及假设，建立数学矩阵，设计时只需确定与该工程相吻合的动力学系数和化学常数，就可解出数学方程，得出所需的各种设计参数。采用这种方法，不仅能优化设计，提高设计水平和效率，还可优化已建成污水厂的运行管理，开发新的工艺，这是污水处理设计的本质的飞跃，它摆脱了经验设计法，严格遵循理论的推导，使设计的精确性和可靠性显著提高。在活性污泥一号模型推出后不久，欧美等国就研制出各种实用计算机程序，实现了商品化，并应用于设计和运行。数学模型法在理论上是比较完美的，但在具体应用上则存在不少问题，这主要是由于污水和污水处理的复杂性和多样性，即使是简化了的数学模式，应用起来也相当困难，从而阻碍了它的推广和应用。到目前为止，数学模型法在国外尚未成为普遍采用的设计方法，而在我国还没有实际应用于工程，仍停留在研究阶段。数学模型法的主要问题是模型中有很多系数和常数，ASMl中有13个，AShl2中有19个，它们都需要设计人根据实际污水水质和处理工艺的要求确定具体数值，其中多数要经过大量监测分析后才能得出，而且不同的污水有不同的数值，由于污水水质多变，确定这些参数很困难，如果这些参数有误，就直接影响到计算结果的精确性和可靠性。国外已经提出了这些参数的数值，但我国的污水成分与国外有很大差别，特别是污水中的有机物成分差别很大，盲目套用国外的参数数值肯定是不行的，因此，要将数学模型法应用于我国的污水处理设计，必须组织力量监测分析各种污水水质，确定有关参数，才有可能把数学模型实用化。然而，从我国目前情况看，数据分析和积累恰恰是最大的薄弱环节之一，难以确定数学模型法所需的各种数据，显然，要在我国应用数学模型法还需做大量的工作，还需要相当长的时间。(3)泥龄法①泥龄法的计算式我国规范中提出了按泥龄计算曝气池容积的计算公式【l7】：1000N-(I+Kd0。)式中：Y一挥发性污泥产率系数(kgvMLss／kgBOD)L。。一曝气池出水BOD浓度(mg／L)‰一曝气池混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gVSS／L)n大连理工大学专业学位硕士学位论文K。一衰减系数(d’1)0。一污泥泥龄(d)规范对式中几个关键参数提出了推荐值：Y=O．4-0．8(20。C，有初沉池)K。=0．04～0．075(20℃)当水温变化时，按下式修正：Kd。=Kd20×(0．)。”式中：0。一温度系数，0。=1．02～1．060。值为：高负荷0．2～2．5，中负荷5～15，低负荷20～30可以看出，它们的取值范围都很宽，Y值的变化幅度达100％，K。值的变化幅度达87．5％，0。值的变化幅度从50％到几倍叫，实际计算时很难取值，很难操作，这也是泥龄法在我国难以推广的原因之一。尤其是对于焦化工业废水规范中没有给出具体的参数数值。为了使泥龄计算法实用化，本次设计采用德国目前使用的ATV(德国排水技术协会)标准中的计算公式“⋯，并对式中的关键参数取值结合焦化厂废水的具体情况适当修改。其基本计算公式为：V，=24Q0。Y(LTL。。)／1000Nw式中：Y一污泥产率系数(kgSS／kgBOD)Q、L，、L。是设计初始条件，反映原水水量，水质和处理要求，在设计计算前已经确定。泥龄0。是指污泥在曝气池中的平均停留时间，其数值为”1：0。=VN．／w式中：w一剩余污泥量(kgSS／d)W=24QY(LTL。。)／1000根据以上计算式，采用泥龄法设计计算活性污泥工艺时，只需确定泥龄o。，剩余污泥量w(或污泥产率系数Y)和曝气池混合液悬浮固体平均浓度N’(MLSS)即可求出曝气池容积v。与污泥负荷法相比，它用泥龄0。取代污泥负荷R或Fr作为设计计算的最基本参数，与数学模型法相比，它只需测定一个污泥产率系数Y而不需测定13个或19个参数数据。②泥龄的确定泥龄反映了微生物在曝气池中的平均停留时间，泥龄的长短与污水处理效果有两方面的关系：一方面是泥龄越长，微生物在曝气池中停留时间越长，微生物降解有机污染物的时间越长，对有机污染降解越彻底，处理效果越好。另一方面是泥龄长短对微生物n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的麻用种群有选择性，因为不同种群的微生物有不同的世代周期，如果泥龄小于某种微生物的世代周期，这种微生物还来不及繁殖就排出池外，就不可能在池中生存，为了培养繁殖所需要的某种微生物，选定的泥龄必须大于该种微生物的世代周期，最明显的例子是硝化菌，它是产生硝化作用的微生物，它的世代周期较长，并要求好氧环境，所以在污水进行硝化时须有较长的好氧泥龄。当污水反硝化时，是反硝化菌在工作，反硝化菌需要缺氧环境，为了进行反硝化，就必须有缺氧段(区段或时段)，随着反硝化氮量的增大，需要的反硝化菌越多，也就是缺氧段和缺氧泥龄要加长。有硝化的污水处理厂，泥龄必须大于硝化菌的世代周期刚，设计通常采用一个安全系数，以确保硝化作用的进行，其计算式为：oc--F／lao式中：0C--一满足硝化要求的设计泥龄(d)F--一安全系数，取值范围2．O一3．0，通常取2．3l／“。一硝化菌世代周期(d)tJ。一一硝化菌比生长速率(1／d)un=0．47×1．103‘1“’式中：T一设计污水温度。我厂污水温度在20～40度之间，但考虑到季节因素的影响，本设计中污泥龄的温度参数按10度进行计算。代入上式：u。=0．47×1．103“”“’=O．288／d0。=2．3／0．288=7．99d在污泥负荷法中，污泥负荷是最基本的设计参数，泥龄是导出参数，而在泥龄法中，泥龄是最基本的设计参数，污泥负荷是导出参数，两者呈近似反比关系：0。F。=L．／(Y(LTL。n))式中污泥产率系数Y是泥龄0。的函数。③污泥产率系数的确定采用泥龄法进行活性污泥工艺设计计算时，准确确定污泥产率系数Y是十分重要的，曝气池容积与Y成正比，Y直接影响曝气池容积的大小。Y值和剩余污泥量w成正比关系，剩余污泥量是每天从生物处理系统中排出的污泥量，它包括两部分：一部分随出水排除，一部分排至污泥处理系统，其计算公式为：W：240N。。／1000+Q；N。式中：N。、一出水悬浮固体浓度(mg／L)Os一排至污泥处理系统的剩余污泥量(m3／d)n大连理工大学专业学位硕士学位论文Ns一排至污泥处理系统的剩余污泥浓度(kg／m3)剩余污泥量最好是实测求得。从上式可以看出，对于正常运行的污水处理厂，Q、N。、Q。及N。都不难测定，这样就能求出w和Y。问题在于，设计时还没有污水处理厂，只有参照其他类似污水处理厂的数值，但由于污水水质不同，处理程度、工艺流程及环境条件不同，各地各厂得出的Y值不可能一样，特别是在我国，很多焦化厂由于资金短缺等原因，运行往往不正常，剩余污泥量w的数值也测不准确，这势必影响设计的精确性和可靠性。3。从理论上分析，污泥产率系数与原污水水质、处理程度和污水温度等因素有关。首先，污泥产率系数本来的含义是每公斤BOD降解后产生的ss公斤数，由于是有机物降解产物，这里的ss应该是VSS，即挥发性悬浮固体，但污水中还有相当数量的无机悬浮固体和难降解有机悬浮固体，它们并未被微生物降解，而是原封不动地沉积到污泥中，结果产生的ss将大于真正由BOD降解产生的污泥VSS”3，因此在确定污泥产率系数时，必须考虑原污水中无机悬浮固体和难降解有机悬浮固体的含量。其次，随着处理程度的提高，污泥泥龄的增长，有机物降解越彻底，微生物的衰减也越多，这导致剩余污泥量的减少。至于水温，是影响生化过程的重要因素，水温增高，生化过程加快，将使剩余污泥量减少。对于各种因素的影响，可根据理论分析通过实验建立数学方程式，按照这个方程计算的结果如经受住实践的检验，就可用于实际工程，德国已经提出了这样的方程式，按这个方程式计算出的Y值已正式写进ATV标准中。Y-o．e(半+1)一0．072×0．60。XFTl+O．08o．xF，式中：FT一温度修正系数N。一进水悬浮固体浓度(mg／L)R=1．072‘115’T一设计水温，与前面的计算取相同数值可以看出，Y值与N。／L。、0。、FT有关。N．／L，反映污水中无机悬浮固体和难降解悬浮固体所占比重的大小，如果它们占的比重增大，剩余污泥量自然要增加，Y值也就增大了。0。影响污泥的衰减，0。增长，污泥衰减的多，Y值相应减少。温度的影响体现在Fr上，水温增高，Fr增大，Y值减小，也就是剩余污泥量减少。这种关系是显而易见的。在目前缺乏我国自己的Y值计算式的情况下，本设计采用上式计算Y值。④MLSS的确定n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用不管采用哪种设计计算方法，都需要合理确定MLSS。在其他条件不变的情况下，MLSS增大一倍，曝气池容就减小一倍，MLSS减小一倍，曝气池容就增大一倍，直接影响基建投资，因此需要慎重确定。在规范和手册中，对MLSS值推荐了一个选用范围，如普通曝气是1．5—2．5kg／m3，延时曝气是2．5-5．Okg／m3，变化幅度都比较大，设计时不好操作。为了选定合适的MLSS值，有必要弄清影响它的因素““。MLSS不能选得过低，主要有三个原因：第一MLSS过低，曝气池容积V就要相应增大，在经济上不利第二MLSS过低，曝气池中容易产生泡沫，为了防止泡沫，一般需保持2kg／m3以上的污泥浓度。第三当污泥浓度很低时，所需氧量较少，如MLSS过低，池容增大，单位池容的供气量就很小，有可能满足不了池内混合的要求，势必额外增加搅拌功率。MLSS也不能选得过高，主要是因为：第一要提高MLSS，必须相应增加污泥回流比，降低二沉池表面负荷，加长二沉池停留时间，这就要求增大二沉池体积和回流污泥能耗。把曝气池、二沉池和回流污泥泵房作为一个整体来考虑，为使造价和运行费用总价最低，污泥回流比通常限制在150％以内。第二污水的性质和曝气池运行工况对MLSS有巨大影响，如果污水中的成分或曝气池的工况有利于污泥膨胀，污泥指数SVl值居高不下(比如SVl>180mL／g)，回流污泥浓度就会大大降低，MLSS就必须选择低值。根据以上分析，在选定MLSS时要照顾到各个方面：一是泥龄长、污泥负荷低选较高值，泥龄短、污泥负荷高选较低值。二是有初沉池选较低值，无初沉池选较高值。三是SVl低时选较高值，高时选较低值四是污水浓度高时选较高值，低时选较低值。4．1．3缺氧反应池容积的计算方法德国排水技术协会(ATV)制定的污水设计规范关于生物脱氮(硝化和反硝化)设计方法如下m，：计算ND。／BoD；和vD、／V，N。、表示需经反硝化去除的氮，它与进水的BOD。之比决定了反硝化区体积vD。占总体积V，的大小。由氮平衡计算ND、／BOD。：n大连理工大学专业学位硕士学11}7=论文No一2TKNj—N。。一N。。一N。式中：TKN．——进水总凯氏氮，mg／LNo。——出水中有机氮，一般取l～2mg／LN．。——出水中无机氮之和，包括氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，是排放控制值。按德国标准控制在18mg／L以下，则设计时取0．67×18=12mg／LNf一剩余污泥排出的氮，等于进水BOD；的0．05倍，mg／L由此可计算‰／BOD。之值，然后从表中查得V。。／V．。表4．1反硝化设计参考Table4．1Thedesignreferenceofdenitrification由于我厂蒸氨废水在前部工段已加碱进行固定铵脱除，所以固定铵含量极低，总凯式氮在240～250之问，而进水BODi则在3000左右，即使污水中的氮全部在缺氧段去除，N。／BOD。比值也达不到0．1，无法按其给定的参数进行设计。在本设计中，通过实验的方法进行缺氧池反硝化能力的测定，确定其反硝化容积负荷。然后根据下列公式计算缺氧反应池容积。V∞=24×Q×(NH。一N。——NH。一N。)／(1000×F”“。)VN=vT—VDN式中：NH。一N厂进水氨氮浓度(mg／L)NH。一N。一出水氨氮浓度(mg／L)F。。。一缺氧池氨氮负荷(KgNH。一N／m3·d)4，1．4其它工艺设施计算其它工艺设施及好氧段曝气量计算按常规标准进行设计计算(略)。4．2装置工艺设计4，2．1预处理工艺设计(1)重力除油池n王朋：生物脱氨技术在焦化废水处理中的应用由厂区自流管送来的其它废水自流入预处理泵房中的吸水井中，经污水泵提升后，连同化产工艺送来的蒸氨废水共计120m3／h一同进入重力除油池进行重力除油。比重大于水的焦油类沉淀在除油池下面的集油斗中，经重油泵定期抽出送到回收车间。比重小于水的轻油则上浮至除油池表面，由设置在重力除油池出水端的管式撇油机收集后送入轻油油槽。除重油和轻油后的废水经除油池出水堰自流入预处理泵房的吸水进中，再由污水泵加压送入气浮除油池。设计利用现有的平流式重力除油池，矩形钢筋混凝土结构，共分为两格，每格平面尺寸为24×6m，有效水深2．5m。每格分别包括三个集油斗。通过重力沉积下来的焦油由设在预处理泵房内现有的两台32w一30型旋涡泵定期抽送至回收车间。为加强废水中轻油的去除，本次设计在重力除油池的出水端每格增设一台管式撇油机，其性能参数为：最大撇油效率：1091L／d撇油管直径：20mm撇油管长度：30配套电机功率：0．37KW／台(2)2号预处理泵房现有的2号预处理泵房为局部半地下式结构，其中设置自流焦化废水提升泵两台，溶气加压泵及重力除油后废水加压泵三台，浮选除油后废水加压泵两台，机械搅拌混凝药剂槽两座及加药泵两台，重力除油池焦油提升泵两台。本次设计保留自流焦化废水提升泵、溶气加压泵(一台)、重力除油后废水加压泵改换为ISl25—100—400G型(两台)。原浮选除油后废水加压泵改换为6LP．一10型(两台)。其主要性能参数为：设计流量：60—120M3／h扬程：16．7-33．3m配套电机：30KW原浮选除油后废水加压泵改为6LP．一10型(两台)。其主要性能参数为：设计流量：110—190m3／h扬程：20一27Ⅲ配套电机：22KW混凝药剂由原来投加FeS0。改为投加PFS。(3)平流式絮凝气浮池本设计拆除现有的圆形浮选池，设置两座平流式絮凝气浮池。n大连理J二大学专业学位硕士学位论文重力除油后的废水经提升泵加压与絮凝剂混合后进入平流式絮凝气浮池的絮凝反应段，经三级絮凝反应后进入气浮接触段，在此与溶气释放器释出的微气泡相遇，絮粒与气泡粘附，一同进入渣、水分离段进行渣、水分离。浮渣上长升布于池面，清水由集水管引出，进入后续处理构筑物。为避免溶气罐内填料及释放器堵塞，溶气水采用净循环排污水、经溶气水加压泵加压后进入溶气罐内，在此与压缩空气充分接触后通过溶气释放器在气浮接触段释放形成微气泡。絮凝气浮池是絮凝反应池与气浮池的组合体，为矩形钢结构。设计根据焦化废水所含乳化油的水质特点，采用絮凝、气浮净化工艺来进一步除废水中的油类；同时考虑现有的圆形浮选池设计上的不足，此次采用平流式絮凝气浮池并附有新型的溶气释放装置，使浮渣滓去除更便利，除油效果更好，从而确保排放废水所含油类的达标及后续生化处理的顺利进行。每座平流式絮凝气浮池分为两格，其设计参数为：设计处理水量：60m’／h单格尺寸：7．25×1．35m2有效水深：2．4m气浮池浮渣由刮沫机定期刮至集渣槽中，自流至浮渣收信槽内，外送处理。气浮池设压力溶气罐两台，所需压缩空气由管网供应。(4)事故调节池主要用于对进入酚氰废水处理站的焦化废水的水质、水量进行调节。也可在生物处理不稳定或系统发生故障时，将废水引入其中。当系统盍运转正常后，再把该部分水经焦化废水提升泵逐步均匀地送回到处理系统，与来水一同处理。在系统运转正常时，事故调节池应为空置状态，事故调节池不接收化产工艺过程中的事故排水，该水落石出应由化产车间内部解决。现有的事故调节池为地下式钢筋混凝土结构，基其平面尺寸18×12m，有效水深4m。4．2．2生化处理工艺设计(1)厌氧反应池在厌氧反应池中，通过厌氧微生物对多环芳香族化物的解链作用及对氰化物、硫氰化物的水解作用，把好氧或兼氧微生物难降解的物质变成易降解的物质，使废水的可生化性能得到改善，从而为缺氧也和好氧好提供易生物降解的有机物。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用本设计厌氧气反应池为利用现有的均合池并加以改造，来水经提升泵加压后通过脉冲布水器进入厌氧池底部，出水由集水槽收集后经主出水渠排出。由于不设搅拌装置，本设计中厌氧反应采用生物膜法，厌氧反应池中设有组合性填料，填料上挂有驯化后的生物膜。填料上的生物膜与废水充分接触并通过酸化菌的作用以达到改善废水的可生化性的目的。厌氧反应池设计参数为：进水COD5500mg／L设计流量120m3／h停留时间8h容积负荷19．8KgCOD／m3·d反应池有效容积960m3厌氧反应池有效容积V=I．2×24QL．／1000Fy=1．2×24×120×5500／19．8／1000-960(m3)(2)缺氧反应池及好氧反应池厌氧后的废水与沉淀池的回流水一同经提升泵加压后，通过脉冲布水器进入缺氧反应池底部，在此，回流水中氧化态氮经反硝化作用被还原成氮气逸出。同时厌氧后废水中的有机基质作为反硝休过程中的电子供体被氧化。出水由集水槽收集后经主出水渠排到好氧池。缺气反应池中设有组合性填料，填料上挂有驯化后的生物膜。缺氧反应池出水与回流污泥一同进入好氧反应池，在好氧微生物的作用下，废水中大多数有机污染物被活性污泥吸附并降解；氨氮被氧化成亚硝酸态氮和硝态氮。在好氧反应池中投加纯碱和磷盐碱盐，经满足微生物生长和硝化反应顺利进行。考虑到生化处理的耐高负荷冲击能力，需要对进水进行稀释，缺氧反应池和好氧反应池进水量按300m3／h计算，但其容积负荷不变。稀释水采用净循环排污水。厌氧反应温度可以用进水控制，污水流出厌氧反应池后，不设加热装置，温度无控制手段，只能随天气温度变化而变化，考虑到冬季的影响，设计温度选定IO。C。污泥龄8d污泥浓度2000～4000mg／L设计中采用选择污泥浓度Nw为3000mg／L。由于焦化污水曝气时极易产生大量的泡沫，污泥浓度应保持在2kg／m3以上，污水来水浓度较高，污泥浓度又不能选择太低，应n大连理工大学专业学位硕士学位论文选择高值。为保证污泥不发生污泥膨胀，同时又考虑现有二沉池的表面负荷，污泥浓度又不能选择太高。所以本设计中污泥浓度采用3000mg／L。污泥产率按德国ATV标准进行设计。”1，部分参数进行调整。Y-o．ec}州一0．072×0．6o。XF，1+0．080．×F，本工艺前部设有除油调节池、气浮池预处理设施，而且，废水经厌氧反应池填料的过滤，进入曝气池的固体悬浮物几近为零。N，选择为零。按此公式计算，活性污泥产率为0．432污泥产率0．432kgSS&gBOD进水浓度按厌氧反应池出水浓度折算，一般认为BOD。约为BOD。(生化最终耗氧量)的2／3。根据实验，BOD。／COD。，平均值为O．6(17度至35度平均值)，所以，进水BOD浓度为0．9COD。另外，厌氧反应在10度运行条件有5％的去除率。进水BOD浓度O．9×5500×5％出水BOD浓度0．9×150参数选定后，进行反应池容积计算V，=24Qo。Y(Lj—L。。)／1000Nw=15176(m3)缺氧池氨氮容积负荷0．1KgNH。一N／m3·d(由试验确定)缺氧池容积VDN-24×Q×(NH3-Nj—NH3-N。)／(1000XF。。。)=5328矗好氧池容积VN=VT-VDN=9848m3本设计缺氧反应池为新建构筑物，根据现场场地情况，该池设计为矩形钢筋混凝土结构，其平面尺寸为30×26．1Ⅲ2，有效水深为7m，分为两格。为节省省投资，尽量利用现有设施，本设计好氧反应池由新建好氧反应池及现有原二段好氧反应池组成，两组构筑物串联运行。新建好氧反应池为矩形钢筋混凝土结构，基平面尺寸为41×26．1m2，有效水深为5m，分为两组，每组两格。好氧反应池采用推流式运行方式，在每组分别设有进水阀门、出水阀门及微孑L曝气器。缺氧反应池设计参数为：设计流量300m3／h停留时间18h反应池容积5418m3进水泵n乇朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用台数设计流量扬程配套电机脉冲布水器台数设计流量电机功率组合性填料体积好氧反应池设计参数设计流量停留时间其中：新建好氧反应池现有好氧反应池混合液污泥浓度剩余污泥量好氧池总有效劳容积其中：新建好氧反应池现有好氧反应池新建好氧反应池微孔曝气器空气量曝气器个数曝气器供气量氧利用率现有好氧反应池微孔曝气器空气量曝气器个数曝气器供气量氧利用率(3)鼓风机室300m3／h34h21h13h2000～4000mg／L720Kg／d(含水99％)1023im36346m33885m311450m3／h3888个2．96m3／h．个27％7350m3／h2496个2．96m3／h．个27％西曲肼△口阳胁唧△口∞崩抛62462O2n人连理上人学专业学位硕士学位论文空气鼓风机与缺氧反应池进水泵共同设置在鼓风机室内，鼓风机室为地上式砖混结构，平面尺寸为58．63×9m2。机械间内设置两组多级离心式鼓风机，分别对应新建好氧反应池及现有好氧反应池。根据好氧反应池内的溶解氧参数来调节鼓风机出风管上的调节阀。每组两台(一备一用)。其性能参数为：台数2台设计风量200m3／min设计风压O．17MPa配套电机功率350KW／台该组鼓风机对应于新建好氧反应池。台数2台设计风量150m3／min设计风压0．16MPa配套电机功率220KW／台该组鼓风机对应于现有好氧反应池。(4)二次沉淀池二次沉淀池包括新建的幅流式沉淀池和现有的两座12米竖流式沉淀池。好氧池出水的一部分进入现有的二次沉淀池并在此进行泥水分离。二次沉淀池的出水进入后处理装置，污泥由设在综合楼内污泥泵送到污泥浓缩池。大部分的好氧池出水进入新建的二次沉淀池，该沉淀分离的泥、水全部用于污水及污泥的回流；回流污泥通过回流污泥泵送至新建好氧池的进水口；回流污水自流至缺氧反应池前的污水提升井中。新建的幅流式常常池为圆形钢筋混凝土结构，直径22m，池边水深3．2m，共两座。其设计参数为设计流量450m3／h表面负荷1．18m3／m2．h沉淀时间2．7h每座沉淀池上设有一台周边传动刮泥机。整机功率为0．75KW。(5)污泥回流泵房污泥回流泵房内设有六台污泥回流泵(五台工作，一台备用)，分别直接将两座幅流芳百世式沉淀池集泥斗的活性污泥加压送至新建好氧池的进水口处。单台污泥回流泵性能参数为：设计流量180m3／hn王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用扬程配套电机(6)加药问28m30KW加药问为废水处理站生化处理段及混凝沉淀处理段所设，设在新建综合楼一层，基平面尺寸为34×7．8m2。本设计生化处理段需投加的药剂为碱和磷酸氢二钠，混凝沉淀处理段需投加混凝剂聚合硫酸铁(PFS)及助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)。加药问分为药库和投配问两部分，合建在一起。加药间设有电动起重设施，用以减少劳动强度。碱的调制和投加系统设计处理水量300m3／h碱投加量2500mg／1每天需药剂18000kg／d药剂投加浓度10％药剂调制参数为溶液槽容积30m3搅拌机转速85r／min搅拌机功率4KW药剂投加参数为药剂投加能力8000L／h配套电机功率3KW投配问设有两套药剂调制和投加装置，轮换使用。所需碱可利用焦化厂焦油车间分解酚盐所产生的废碱液，以节省运行费用。磷酸氢二钠的调制和投加系统设计处理水量300m3／h磷酸氢二钠投加量75mg／1每天需药剂550kg／d药剂投加浓度10％投配间设有两套药剂调制和投加装置，轮换使用。药剂调制参数为溶液槽容积5m3搅拌机转速136r／minn大连理工大学专业学位硕+学位论文搅拌机功率药剂投加参数为药剂投加能力配套电机功率聚合硫酸铁的调制和投加系统设计处理水量磷酸氢二钠投加量每天需药剂药剂投加浓度投配间设有两套药剂调制和投加装置，轮换使用。药剂调制参数为溶液槽容积搅拌机转速搅拌机功率药剂投加参数为药剂投加能力配套电机功率聚丙烯酰胺的调制和投加系统设计处理水量磷酸氢二钠投加量每天需药剂药剂投加浓度投配问设有两套药剂调制和投加装置，轮换使用。药剂调制参数为溶液槽容积搅拌机功率药剂投加参数为药剂投加能力配套电机功率0．75KW10001／h1．5KW300m3／h400mg／12880kg／d35％am136r／min0．75KW10001／h1．5KW300m3／h2mg／114．4kg／dO．1％5m31．5KW10001／h1．5KWn王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用4．2．3混凝沉淀池处理工艺设计本设计混凝沉淀处理构筑物包括新建的旋流混合反应器和混凝沉淀池及现有的机械混合反应槽和混凝沉淀池。(1)旋流混合反应器新建的旋流混合反应器具有使用药剂与废水充分混合并逐步与废水的胶体颗粒结成较大絮体的双重作用。混合：药剂混合是在旋流混合器的底部进行的，二次沉淀池的部分出水从混合器下端沿切线方向进入，混凝剂聚合硫酸铁(PFS)助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)也从混合反应器下部加入，来水与药剂在底部形成旋流并不断上升。为加强混合效果，在反应器下部周壁设有固定挡板。反应：反应的主要目的是中和脱稳后的废水中的悬浮物形成较大的絮凝体，以便从废水中分离出去。混合后的废水从反应器底部形成涡流扩散后，逐渐上升，随着锥体面积的不断增大，反应流速也逐步由大变小，这种变速反应使絮体不断形成。反应后的废水从反应器的上部自流进混凝沉淀池。旋流混合反应器为圆形饮结构，其主要性能参数为台数2台处理流量95m3／h混合时间0．5min反应时间8．Omin(2)混凝沉淀池絮凝反应完毕的废水在混凝沉淀池中进行泥水分离，分离后的上清液中一部分经水泵提升后送熄焦、冲渣，其余水外排。分离后的污泥经污泥泵提升送至污泥浓缩池。新建的竖流式混凝沉淀池为圆形钢筋混凝土结构。直径lOm，有效水深2．5Ⅲ，共两座。其设计参数为：设计流量95m3／h表面负荷1．17ms／m：．h沉淀时间2．1h每座沉淀池上各设有一台中心传动型刮泥机，整机功率为0．75KW。(3)现有的机械混合反应槽和混凝沉淀池酚氰废水处理站现有一座机械混合反应槽和两座8m混凝沉淀池。本次设计负担处理废水水量1lOm3／h，则现有机械混合反应槽反应时间约为15分钟。现有混凝沉淀池每座处理水量约58m3／h，其主要技术参数为n大连理工大学专业学位硕士学位论文表面负荷沉淀时间1．17m‘5／m2．h2．1h(4)污泥及处理后废水加压泵房泵房内设有三台二沉池污泥提升泵(两开一备)、三台混凝沉淀池污泥提升泵(两开一各)及两台处理后废水提升泵(一开一备)。其中，二沉池污泥提升负责将两座现有的二沉池内的污泥提升至污泥浓缩池，混凝沉淀池污泥提升泵负责将混凝沉淀池(四座)内的污泥提升至污泥浓缩池。单台污泥泵性能参数为：设计流量20m3／h扬程28m配套电机功率7．5KW混凝沉淀池出水自流至处理后废吸水井，再由处理后废加压泵加压送出，其中送到炼焦车间作为熄焦补充水，余下部分外排或作为稀释用水。单台废水加压泵性能参数为：设计流量300m3／h扬程22m配套电机功率45KW4．2．4污泥处理构筑物工艺设计(1)污泥浓缩池污泥浓缩池为圆形钢筋混凝土池，直径8m，有效水深3．4m，共一座，为现有水处理构筑物。将二沉池及混凝沉淀池的污泥共360m3／d，通过污泥输送管道进入浓缩池。经重力浓缩后由栅耙将浓缩污泥刮入池中心的污泥斗，浓缩污泥通过静压排入污泥投配槽。接至污泥投配槽的排泥管道上设有电动阀门，根据设在污泥贮池中的泥位计所发出的信号控制关闭电动排泥阀。池内上清液经周边环形出水槽，通过管道排回至预处理泵房1号吸水井内。污泥浓缩池设计参数为：设计污泥量：360m3／d污泥含水率：99．5％污泥固体负荷：36kg／m3．d污泥停留时间：11．4h污泥浓缩池上设有一台中心传动型栅耙浓缩机，整机功率为0．4KW。n干朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用(2)污泥脱水间污泥脱水间为地上式砖混结构，平面尺寸为13．5×13．5m，房间分为两层，其中底层为污泥装车间。设置了贮泥斗、污泥投配槽及脱水污泥提升泵。二层设置两台螺旋式泥浆脱水机、配套药剂投配装置等设备。浓缩后的污泥首先进入污泥投配槽，之后由污泥提升泵将污泥将污泥送入位于二层的专用絮凝反应器中，期间污泥经与絮凝剂充分混合。经絮凝反应后的稀浆形成絮体后进入主装置压缩区域被挤压脱水，在此过程中稀浆逐步被提升并越来越干，最终卸至螺旋输送机上，再由螺旋输送机将泥饼送至贮泥斗，定期装车外运。主要设计对数为：进入污泥脱水间的干固体量：螺旋脱水机的处理量：螺旋脱水机的工作时间：脱水前的污泥：脱水前的污泥含水率：脱水后污泥体积：脱水后的污泥含水率：螺旋脱水机配套电机：污泥提升泵性能参数为：流量：扬程：电机功率：污泥投配槽为钢混结构单格尺寸为4×4×2．5m’，1800kgDS／d2—5m3／h2—5小时／班60m3／h97％9m3／d80％3KW81113／h25m3KW／台有效容积25m3，两格轮流使用。n大连理工大学专业学位硕士学位论文5结论1．我厂焦化废水处理不达标的原因(1)此装置(普通生化)处理能力低，满足不了焦炉改扩建后废水处理的需要。(2)耐高浓度负荷冲击的能力低，在实际运行当中，前部工序运行不正常，来水COD过高，活性污泥中的细菌大量死亡。(3)废水可生化降解性差。由于没有厌氧反应，大分子有机物得不到有效水解酸化，单单靠好氧反应无法使其COD排水指标达到排放要求。(4)目前工艺无法处理废水中氨氮。限于当时的技术水平和国家当时的排放标准还没有将氨氮指标纳入排放规定，没有设计建造硝化和反硝化设旌，现生化处理装置出水中的氨氮指标远达不到现行国家规定的排放标准。(5)工艺设计不合理。此工艺不仅没有厌氧水解酸化及硝化反硝化反应，而且没有污泥后续处理装置，剩余污泥直接排放，造成二污染。2．我厂焦化废水处理的改造通过实验，用A2／0生物脱氮法处理焦化废水是确实可行的，处理后废水可以达到国家二级排放标准。3．提出了适合我厂的工艺流程：焦化废水一预处理(重力除油、气浮除油)一生化处理(厌氧、缺氧、好氧、沉淀)一混凝沉淀处理一回用熄焦，多余水外排。沉淀污泥一浓缩处理一污泥脱水一送煤场一进焦炉焚烧4．进行了装置的初步工艺设计，为工程设计提供了设计依据。并为今后该工程的开工提供了生产运行参数。n王朋：生物脱氮技术在焦化废水处理中的应用参考文献[1]贺延龄．废水的厌氧生物处理[M]．北京：中国轻T业出版社，1998：35—36．[2]ArnzP，eta1．Simultaneousloadinganddrainingasameanstoenhanceefficacyofsequencingbiofilmbatchreactor[J]．WaterResearch，2000，34(5)：1337—1349．[3]赵宗升，刘鸿亮，李炳伟，等．垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术[J]．中国给水排水，2000，16(6)：20—23．[4]赵宗升，刘鸿亮，李炳伟，等．高浓度氨氮废水高效生物脱氮途径[J]，中国给水排水，2001，17(5)：24—28．[5]李军，王宝贞，聂梅生．淹没序批式生物膜法除磷下艺特性研究[J]．中国给水排水，2001，17(7)：l一5．[6]JamesE，eta1．Storage—induceddenitridicationusingsequencingbatchreactoroperation[J]．WatRes，1980，14(3)：1483—1488．[7]HyungseokYoo，Kyu—HongAhn．Nitrogenremovalfromsyntheticwastewaterbysimultaneousnitrificationanddenitrification(SND)vianitriteinanintermittently—aeratedreactor[J]．WatRes，1999，33(1)：145—154[8]Y．Watanabe，eta1．Simultaneousnitrificationanddenitrificationinmicro—aerobicbiofilms[J]．WatSciTech．，1992，26(3—4)：51卜522[9]文一波，钱易．焦化废水生物脱氮研究[J]．环境科学，1994，13(3)：45—50，[10]王凯军．低浓度污水厌氧一水解处理工艺[M]，北京：中国环境科学出版社，1991：45—49．[11]高廷耀．水污染控制_L=程[M]．北京：高等教育出版社，1993：23—24．[12]王凯军．低浓度污水厌氧一水解处理工艺[M]．北京：中国环境科学出版社，1992：33—36[13]顾国维．水污染治理技术研究[M]．上海：同济大学出版社，1997：56—57．[14]埃肯费尔德Ww．工业废水的活性污泥处理法[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997：78—90．[15]李春杰，顾国维．焦化废水的一体化膜一序批式生物反应器处理[J]．上海环境科学，2001，20(1)：24—27．[16]施永生．砸硝酸型生物脱氮技术[J]．给水排水，2000，26(i1)：21～23．[17]贾利发，张锡第，泰勇，多变量模糊系统理论及应用研究[J]．中国铁路科学，2001，22(6)[18]同耿烈，董红生．基于史密斯预估补偿的时滞系统Fuzzy—PI控制器的研究[J]．兰州T业高等专科学校学报．2001，8(1)：4-5．[19]冀滨弘，章菲娟．难降解有机污染物的处理技术[J]．重庆环境科学，1998，20(5)：22—34．[20]赵建夫，钱易，顾夏声．用厌氧酸化预处理焦化废水的研究[J]．环境科学，1990，11(3)：25—26．[21]邵林广，陈斌，黄霞，等．水解(酸化)一缺氧一好氧固定床生物膜系统处理焦化废水的研究[J]．环境科学，1998，15(6)：15—17．[22]李咏梅，顾国维，赵建丈．焦化废水中儿种难解含氮杂环有机物在A1一A2—0系统中的降解特性研究[J]．环境科学学报，2002，22(1)：13—15．n大连理工大学专业学位硕士学位论文[23]孙先锋，张志杰，王晓平．焦化废水中难降解有机物的共代谢降解特性[J]．重庆环境学院，2001，23(6)：24—27．[24]章菲娟，李冬生，陈艳丽．焦化废水处理反硝化过程中吲哚的降解[J]．给水排水，1998，24(9)：33—34．[25]杨殿海，章菲娟．碳源和碳氮比对焦化废水反硝化工艺的影响[J]．同济大学学报，1995，23(4)：11—17．[26]何苗，张晓键，顾夏声，等．杂环化合物好氧生物降解性能的研究[J]．中国环境科学．1997，17(6)：56—58．[27]何苗，张晓键，等．焦化废水芳香族有机物及杂环化合物在活性污泥法处理中的去除特性[J]．中国给水排水，1997，13(1)：23—34．[28]WakkerJ．P．，GerritsenA．W．，andMoulijnJ．A．．Hightemperaturehydrogensulfideandcarbonylsulfideremovalwithmanganeseoxide(MnO)andironoxide(FeO)ongamma．一aluminaaccepters[J]．Ind．Eng．ChemRes．，1993，32(2)：12—15．[29]WakkerJ．P．ResearchonDesurfurization[J]．Prepri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