LEVAPOR生物膜工藝處理高難度氨氮工業(yè)污水
來源：桂林德態(tài)環(huán)保科技有限公司 閱讀：16168 更新時(shí)間：2024-10-21 09:13高難度工業(yè)污水的處理對(duì)廣大工程技術(shù)人員提出了很大的挑戰(zhàn)，大體上說工業(yè)污水有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1)行業(yè)差異非常大
2)成分組成非常復(fù)雜，有些分子很難降解，毒性很大
3)有些污水含鹽度非常高，濃度達(dá)到50g/l甚至更高
4)沖擊負(fù)荷很大，能在短時(shí)間達(dá)到峰值
5)生化處理前端的物化處理要求很高
工業(yè)污水的硝化
工業(yè)污水的含氮物質(zhì)的生化去除同樣非常重要，因?yàn)楹^高是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因之一，而且氨類物質(zhì)對(duì)魚類的致毒性很高，此外亞硝基是致癌物質(zhì)。通過硝化和反硝化對(duì)含氮物質(zhì)進(jìn)行生化處理，但是硝化菌和反硝化菌的培養(yǎng)異常困難，這是因?yàn)?/p>
1.這些菌類的繁殖速度很慢，產(chǎn)率很低，很容易被污水從反應(yīng)池中帶出
2.對(duì)酸堿度、溫度和鹽度的敏感性很高
3.有機(jī)和無機(jī)抑制物質(zhì)對(duì)硝化反應(yīng)的影響非常大，經(jīng)常導(dǎo)致硝化反應(yīng)不穩(wěn)定
依工業(yè)污水的復(fù)雜程度，如有機(jī)物和無機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及濃度，如果使用活性污泥法或其類似的工藝硝化菌能將氨氮在一定濃度范圍內(nèi)氧化：
1.存在抑制劑的情況下，20-25g N/kg MLSS•天
2.無抑制劑的情況下，160-220g N/kg MLSS•天
但是隨著鹽度的升高COD和氨氮的去除率將會(huì)下降，如下圖所示紅線表示COD去除率，藍(lán)線表示氨氮去除率，橫坐標(biāo)為氯化鈉濃度g/l。
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| 無抑制劑條件下隨著鹽度的升高懸浮微生物的硝化效果圖 |
此外使用活性污泥法當(dāng)存在某些濃度很低的抑制劑時(shí)，硝化過程會(huì)崩潰，而COD的去除還能正常進(jìn)行。
通過使用LEVAPOR®懸浮填料能對(duì)工業(yè)污水的各類污染物質(zhì)非常有效地去除。LEVAPOR®懸浮填料是有彈性和孔隙的高分子物質(zhì)，由具有表面活性的顏料例如活性碳加以改性，從而使吸附面積最大能達(dá)到20.000 m²/m³， 該懸浮填料具有以下特性：
•迅速形成高活性的生物膜，微生物細(xì)胞能在其龐大的表面上繁殖生長
•吸收并降解有毒或抑制物質(zhì)，從而使表面能夠重新具有生物活性
•顯著提高生物處理的效果和穩(wěn)定性
•剩余污泥明顯減少
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| 橫截面 LEVAPOR®懸浮填料 細(xì)菌在其表面繁殖 | |
相對(duì)于活性污泥中的微生物固定在懸浮填料中的微生物對(duì)有毒抑制物質(zhì)以及酸堿度和溫度的變化的耐受性更強(qiáng)，它們的存活時(shí)間也更長。
通過對(duì)比試驗(yàn)可以很清楚地看到當(dāng)使用LEVAPOR® 懸浮填料時(shí)抑制劑對(duì)硝化的負(fù)面影響將大大降低。從下圖可以看出，在COD為1600mg/l，鹽度為20-25 g/L并且總氮負(fù)荷Lv為0.25gN/Lxd的相同條件下，使用LEVAPOR® 懸浮填料其硝化率達(dá)到94.9%，而使用活性污泥法硝化率只能達(dá)到28%。
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| 在鹽類和化學(xué)抑制劑存在的條件下活性污泥法和LEVAPOR工藝氨氮硝化效果對(duì)比 |
LEVAPOR® 懸浮填料處理工業(yè)廢水所采用的工藝類型
在大多數(shù)情況下使用流化床反應(yīng)器，在反應(yīng)池中投加12 -15 % 體積比的 LEVAPOR® 懸浮填料。因?yàn)閼腋√盍系拿芏群苄，已建設(shè)施的曝氧裝置足以使填料在反應(yīng)池中充分流化起來，因此對(duì)已建設(shè)施的改擴(kuò)建異常方便。在底部曝氣的反應(yīng)池中只需安裝充足的濾網(wǎng)或格柵就能防止填料的流失。
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| 在流化床反應(yīng)器中的LEVAPOR® 懸浮填料 | 流化床反應(yīng)器的基本流程圖 |
應(yīng)用LEVAPOR®懸浮填料處理工業(yè)廢水的工程案例
LEVAPOR®懸浮填料處理工業(yè)廢水已有20年的成功歷史，在不同的行業(yè)有廣泛的應(yīng)用：
1. 石油化工業(yè)
2. 精細(xì)化工和制藥業(yè)
3. 鋼鐵業(yè)
4. 汽車涂裝業(yè)
5. 煤化工業(yè)
6. 紡織和皮革業(yè)
7. 垃圾滲濾液
8. 剩余污泥處理
以下兩個(gè)案例充分證明了使用LEVAPOR®懸浮填料能解決工業(yè)污水的難題。
案例1：生產(chǎn)化工中間體的高濃度廢水 (改建項(xiàng)目)
進(jìn)水指標(biāo)：
1．COD = 3100 mg/L
2．TKN = 820 mg/L
3．鹽度 = 20 - 34 g/L
工程簡介：
該工程屬于改建項(xiàng)目，原設(shè)施設(shè)計(jì)的目的是去除COD，現(xiàn)在增加了硝化和反硝化處理，通過計(jì)算如果總氮負(fù)荷Lv >0.6 kgN/m3xd，硝化過程穩(wěn)定。采用傳統(tǒng)的活性污泥法和類似工藝，如要到達(dá)穩(wěn)定的硝化F:M比至少為70g N/kg MLSS xd，相應(yīng)的總氮負(fù)荷Lv 為0.3-0.35 kgN/m3xd，明顯比設(shè)計(jì)值要小。如果采用以LEVAPOR® 懸浮填料為載體的流化床工藝，則完全滿足上述設(shè)定的參數(shù)。處理結(jié)果如下圖所示，工程達(dá)到預(yù)期的目的。
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| 總氮負(fù)荷Lv >0.6 kgN/m3xd化工中間體廢水氨氮硝化處理 |
此外該改建工程與擴(kuò)建工程相比成本降低約50%。
改建與擴(kuò)建的經(jīng)濟(jì)成本比較
因?yàn)橄趸鷪F(tuán)的敏感性很高以及硝化過程的穩(wěn)定性很低，在需要做氨氮處理時(shí)為避免上述問題一般建議對(duì)反應(yīng)池做擴(kuò)建，但擴(kuò)建成本太高。與此相比將活性污泥法改變成生物膜工藝不僅能使硝化菌的活性和硝化過程的穩(wěn)定性顯著提高，而且改建的成本大幅降低。具體來說可總結(jié)為：
1.更快 - 在短短幾天時(shí)間就能完成。
2.更好- 因?yàn)橄趸幕钚院蜕锬さ姆(wěn)定性都得到提高。
3.更經(jīng)濟(jì) – 改建比擴(kuò)建成本大幅降低，根據(jù)歐洲的經(jīng)驗(yàn)改建成本 80-110 Euro/ m³， 而擴(kuò)建成本為280-400 Euro/m³。
4.此外由于生物膜工藝產(chǎn)生的剩余污泥產(chǎn)量減少1/4，也節(jié)省了很大一筆處理污泥的費(fèi)用！
下面這張圖是將原來的1000 m³ 好氧池改建為流化床反應(yīng)池做硝化處理。
案例2：生產(chǎn)農(nóng)用化學(xué)品的高濃度廢水（新建項(xiàng)目）
進(jìn)水指標(biāo)：
1．COD = 8.000 - 11.000 mg/L
2．TKN = 600 - 750 mg/L
3．鹽度 = 10 - 22 g/L
4．活性組分最大到150 mg/L，其對(duì)COD的去除和硝化都有抑制作用
項(xiàng)目簡介：
實(shí)驗(yàn)室和中試的結(jié)果顯示，通過正確的生化前處理能將有毒的抑制劑轉(zhuǎn)化為無抑制作用的代謝物，從而氨氮的硝化處理將切實(shí)可行。下圖為該工程實(shí)景。
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| 農(nóng)用化學(xué)品高濃度污水的多聯(lián)級(jí)生化處理，包括硝化/反硝化 |
試驗(yàn)結(jié)果見下圖，對(duì)凱氏氮的去除率穩(wěn)定保持在90%以上。
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| 農(nóng)用化學(xué)品高濃度有毒廢水通過使用LEVAPOR生物膜法硝化結(jié)果 |
在此硝化過程中LEVAPOR生物膜法還能對(duì)一些微量的污染物質(zhì)高效去除。因?yàn)長EVAPOR懸浮填料的比表面積很大(最大達(dá)到20.000m2/m3 ),這些微量的污染物能固定在懸浮填料上，與懸浮的微生物降解相比生物膜降解率明顯高很多。使用LEVAPOR生物膜法去除微量化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)見下：
1. 多環(huán)芳香烴 85%以上
2. 雙酚-A 85% - 92%
3. 苯胺 90%- 93%
4. 硝基苯 85% - 98%
Levapor生物膜法處理高濃度氨氮工業(yè)廢水.pdf
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