IMC生化工艺在合成氨废水处理中的应用-论文 2页

第40卷，第2期安徽化工Vo1．40，No．2692014年4月ANHUICHEMICALINDUSTRYADr．2014—·环保与循环经济·IMC生化工艺在合成氨废水处理中的应用王晓华(中盐安徽红四方股份有限公司发展部，安徽合肥230022)摘要：合成氨行业高浓度NH，一N废水一直是困扰企业的环保技术难题，如何处理并实现达标排放是IMC生化丁艺的技术创新点，同时也为公司解决了环保问题。关键词：IMC生化法；活性污泥；废水；循环doi：10．3969~．issn．1008-553X．2014．02．026中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008—553X(2014)02—0069—02我公司配套环保项目污水处理工程的工业废水、初性污泥法，利用微生物来分解有机物，从而达到净化污雨、生活污水等，水质处理合格后，纳人园区污水处理水的目的。用硝化一反硝化生化处理技术(适时补充C厂。工程污水处理设计水量为200m3／h，日处理能力为源)去除氨氮，确保处理后污水达标排放。IMC工艺处理4800m，采用目前最成熟、运用最广的IMC生化处理技系统具备抗冲击负荷能力、操作简单、运行灵活等优点，术。该技术具有占地省、运行费用低、设备简单、维护方特别是生化反应池中存在BOD浓度梯度，有利于抑制便、系统自动化程度高、容易操作、运行灵活等优点。丝状菌的生长，克服了传统A／O法中常见的污泥膨胀问1废水处理工艺的选择题。目前处理合成氨工业废水的工艺有：物化吹脱工2．2JMC工艺流程简图艺、接触氧化工艺、A／O及A／O变异生化工艺、SBR生化工艺、MBR生物膜工艺等。我公司废水属煤化工工业废初事雨故废水等，il1换循环承r卉—呻-1l均池质f’_1LI：_二二二—：：：⋯水，此类废水中主要含有NH，一N、CODBOD、SS等特由泵加入III——征污染因子。废水设计进水水质为：NH。一N240～300mg／L，工业废水废水废水最大不超过400mg／L，COD320~450mg／L，BOD5170~250生活污水等，收集调节池mg／L，SS100mg／L，pH=6～9。要求出水水质为：NH3一N≤从地下智时进池池人15mg／L，TN≤30mg／L，COD≤100mg／L，BOD5≤2Om，SS≤70mg／L，pH=6～9，废水总氮去除率达到90％以上。：废水进水B／C数值接近0．42，满足可生化处理工艺要求，但存在传统生化工艺达不到合格脱氮率的问题。为2．3技术背景纳入西区污水处理厂解决这一难题，结合本公司废水水质特点及实际情况，(1)生化处理。本污水处理站设四座生化反应池进我们采用了IMC生化工艺。行间歇多循环反应(每池每天操作4个循环，每个循环2lMC生化工艺简介6个小时)。单个生化池内按工艺要求分两组，一组置四2．1lMC工艺特点个蝶式曝气器，曝气器下口接生化池循环泵出口管道，IMC是英文lntemfittentMulti—Cyclic的缩写，即间生化池循环泵进口接生化池废水，使生化池废水形成循歇多循环活性污泥法。IMC处理工艺中的主流脱氮工艺环。生化池废水溶解氧由风机提供，风管接入蝶式曝气仍为A／O，只是根据时间变化使系统分别处于A(反硝器上口。空气中的氧气与循环泵泵来的废水(同时启动化)或O(硝化)。IMC的A／O段多达4个以上，具有更高碱计量泵加碱，碱液出口接入循环泵出口管道，加入量的脱氮效率，其也被称为改良SBR，即改良型序批式活按工艺要求定)在蝶式射流曝气器腔中形成紊流现象，收稿日期：2013—1I-27作者简介：王晓华(1964一)，男，毕业于华东理_T大学化学工程专业，_T程师，从事化学T程及环境治理T作，13515517709，0551—67602580wxhua69@163．corn。n70总第188期2014年第2期(第4O卷)安徽化工迅速溶解于废水中，混合后射流进人生化池，生化池溶解氧提升快，该曝气器氧利用率达22．0％～28．2％。当工第二步：6NO2-+3CH3OH3NCOz4-3H2O+6OH一艺处于A(反硝化)时，停风机，生化池循环泵泵来的废两步反应合并式：6NO3-+5CH0H一3N+5CO+水(同时启动甲醇计量泵加甲醇，甲醇出口接人循环泵7H2O+6OH一出口管道，加入量按工艺要求定)进入蝶式曝气器，通过(2)本工程废水因C／N低，需补充碳源，补加甲醇曝气器射流口进人生化池，形成循环。蝶式射流曝气器浓度按下式计算：射流剪切力非常大，生化池废水的溶解氧迅速逸出，反Cm(mL)=2．47No+1．53Nj+0．87DO硝化菌活性大大提升，快速进行A／O多段循环。该工艺式中：N_一最初NO3--N浓度(mg／L)通过在单个池内多次重复进行的曝气、搅拌、沉淀、排放N——最初NO2--N浓度(mg／L)(排水、排泥)操作，创造好氧、缺氧、厌氧环境，利用好D0——最初溶解氧浓度(mg／L)氧、兼氧、厌氧微生物完成分解有机物(BOD)和脱除氨在生化反应过程中，硝化反应降低水中碱度，脱氮氮(Nit一N)。生化反应处理净化后的水经上清液排出装反应增加水中碱度，且根据计算得知fH+】>【0H]，因此置——旋转式滗水器排人计量槽，最终达标排放或回用。总反应过程pH值会降低，因而在IMC反应池加人(2)污泥处理。来自生化反应池的污泥进入污泥池NaOH以调节pH值在7．0～7．5，在混合培养系统中亚进行重力沉降，使污泥浓度提高至含水率98％，上清液硝化菌的最适宜pH=7．0～8．5，硝化菌的最适宜pH=6．排入废水收集池循环处理。浓缩处理后的污泥由污泥池0～7．5，IMC池废水pH<7时整个硝化反应会受到抑污泥输送泵提升至叠螺污泥脱水机系统进行脱水处理，制，pH>8时会使分子态游离氨(FA)浓度增加和出现脱水后的污泥含水率达75％80％，所产污泥饼定期送NO2-积累。本系统为硝化时pH=7．0／反硝化时pH=7．5，出界区作为肥料或填埋。由污泥池污泥输送泵打来的污有利于反应的进行。泥先进入叠螺污泥脱水机前部污泥絮凝箱，经与投加的4成本和效益絮凝剂混合后进人后部脱水段脱水，脱除的污水也汇集4．1处理成本排人污水集水池。实际运行过程中，生化反应池中BOD本污水处理工程：碱消耗1．26公斤／吨污水，甲醇浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长，处理工艺过消耗0．088公斤／吨污水，电耗2．2度／吨污水，处理成程中排除的污泥量几乎为零。本为2．42元／吨污水，运行消耗指标及成本低于预测值。3生化反应机理探讨4_2环境、经济效益明显3．1曝气阶段(好氧)N、P是重要的水污染因子，也是蓝藻污染的主要营(1)有机物的分解反应养源。减少N源排放量是企业处理氨氮废水的主流方BOD5+02—C5H7NO2+CO2+H2O向。本工艺对氮去除率高达99％以上，企业环保标准严(2)硝化反应于国家标准。项目基地属巢湖流域，区域禁止新上排放第一步：NH4++3／2oN02-+2H++H20一ZXG氮磷项目。老区日均排水2500吨(外排氨氮浓度【270kJ／molNH4~-N)，，一60mg／L)，新区污水排水4800吨／日(外排氨氮浓度第二步：NO一+1／20N0一一AG(80kJ／m。l15mg／L)。在产业规模加大的前提下约减排52％，脱氮率NO2-一N)可达99％以上。污染因子减排，全年可节约资金约26万两步反应合并式：NH2+02_—一N03一+2H++H2O一元，加上本工程采用的独特加药方法，吨废水处理成本△G(350kJ)节约约0．5元。全年可节约人民币约86万元。工程开车3．2搅拌阶段(厌氧)活性污泥培养驯化时，采用面粉作为营养碳源，培养驯(1)反硝化脱氮反应(补加碳源一甲醇)化方法属创新技术。操作费用低，相比于用甲醇、葡萄糖等其它营养碳源可节约成本50％左右(约20万元)，全第一步：6NO3_+2CH3oH鼍竺6NO+2CO十4H：o年合计节约人民币约132万元。口