活性污泥法处理含酚等有毒有机废水的实践

活性污泥法处理含酚等有毒有机废水的实践

在天然气生产过程中，当天然气从产生装置传输时，会充满大量的灰尘和焦油。天然气温度达到500600。为了满足生产要求，通常用大量的水来清洁和冷却天然气，而不是将空气和焦油从空气中排出，并将气温降至3040。经洗涤和冷却后的废水(简称煤气厂含酚废水)中含有大量的酚类、焦油类、氰化物、COD、悬浮物等有毒有害污染物。含酚等有毒有机废水对环境及人类的健康危害较大,尤其是含酚废水中的酚类化合物能与生物活体的蛋白质结合使其变性,最终引起组织损伤、坏死,引起生物中毒。因此,含酚废水的处理方法一直是水处理研究中倍受关注的课题,尤其是探索快速、高效、节能、低耗的含酚等有毒有机废水的生物处理工艺,是当前重要的攻关课题。本文针对阜新煤气厂含酚废水的生物处理工艺存在的问题,进行了分析、试验研究、改进,提出了以二段活性污泥法处理含酚废水,并利用再生、延时曝气进行强化处理,经实践运行证明,效果显著。1酚废水水质阜新煤气厂每天排出含酚废水约600t,废水中主要污染指标如表1。2原处理技术及存在的问题2.1原生物处理过程阜新煤气厂含酚废水的原生物处理工艺采用生物膜法和活性污泥法相结合的工艺,具体流程如图1。2.2生物滤塔和焦油分离(1)生物滤塔高度达18m,且采用自然通风供氧。阜新地处东北地区,从9月到次年4月,由于气温较低,生物滤塔往往不能正常运行,甚至在寒冷季节滤塔中微生物全部死亡,使出水水质严重超标;生物滤塔在冬季基本上失去净化功能,在第二年5月份生物滤塔开始运行时,仍需生物挂膜、培养,这段时间往往需一个月,这样生物滤塔真正运行时间只有6、7、8三个月,严重影响处理系统的水处理效果;(2)由于前端设有除油罐,已将大部分焦油回收去除,储存池和调节池对残余的焦油也能起到隔油作用,后部的隔油池基本上无用;(3)剩余污泥需设浓缩池,并需干化后外运,还易引起二次污染,劳动强度也大;(4)该工艺复杂,操作管理麻烦。3生物滤塔处理工艺针对存在的问题,考虑到经济、高效、实用性,提出以下工艺:废除生物滤塔,将原工艺改为二段活性污泥法工艺,并利用再生、延时曝气进行强化处理,将原隔油池改为第一段活性污泥曝气池和中沉池,以充分利用原有的构筑物等处理设施。3.1反应器内源呼吸期污染物的生物处理技术二段活性污泥法的第一段采用再生曝气活性污泥法,第二段采用延时曝气活性污泥法,每一段都是独立处理系统,都有二次沉淀池和污泥回流系统,有利于回流污泥对污水的适应和接种,充分发挥各段的微生物降解酚类和其他有机物的特性:在第一段,从中沉池回流的污泥先进入再生区进行曝气再生,再生后微生物处于内源呼吸期,生命活性最强,然后进入曝气池与污水进行混合、接触、降解反应;在第二段,从二沉池回流的污泥进入完全混合曝气池,采用延时曝气对含酚废水进行强化处理,使微生物处于内源呼吸期,生命活性最强,从而使有机物和污泥达到彻底氧化分解的效果。第一段主要去除酚等易降解物质,第二段主要去除难降解物质及污泥,氨氮达到硝化程度,氰化物浓度也大大降低,剩余污泥几乎接近于零。二段再生、延时曝气活性污泥法可大大提高废水处理效果,保证出水水质,并省去污泥处理系统,是一种不产生剩余污泥的难处理废水、污泥一次性处理的新工艺。3.2工艺二段再生、延时曝气活性污泥法工艺流程如图2。3.3生物酶活剂最佳菌群和处理效果好该工艺具有如下特点:(1)第一段采用再生曝气强化,第二段采用延时曝气强化,各段独立运行,都有自己的最佳微生物菌群,能充分发挥各自的降解能力;(2)每段微生物都处于内源呼吸期,生命活性最强,处理效果好,对酚、氰等有毒有机废水处理彻底;(3)对废水水温、水质、水量变化适应性强,冬季可正常运行,不需挂膜,省去污泥处理设施,工艺简单,操作管理方便。4比较和分析运营效果4.1多营养处理法改进前后,运行条件基本相同,根据实验室研究结果,采用GPS-1等优势菌种可以大大提高降解酚的效率,但这些菌同样对进水中酚的浓度有要求,不能太高,否则会受到抑制,最好在400mg/L以下,并含有N、P等营养物,为了充分发挥这些优势菌群的效率,必须对含酚废水稀释并补充N、P等营养物,采用处理水部分回流来稀释并采用厂区生活污水来补充N、P等营养物,以使水质符合生化处理要求。经过稀释均化后,含酚废水的挥发酚浓度由700～1500mg/L稀释为300～400mg/L,其它污染物浓度也随之降低,然后进入生物处理系统进行处理。4.2段微生物的去除率及污水污染物排放情况工艺改进前后处理效果见表2。根据表2分析比较可见,采用二段活性污泥法,并利用再生、延时曝气的强化作用,使各段微生物都处于内源呼吸期,其生命活性最强,挥发酚第一段去除率为83.3%,第二段去除率为91%,总去除率达到99.83%,氰化物第一段去除率为40%,第二段去除率为58.3%,总去除率达到75%,出水各项污染指标基本达到《污水综合排放标准》(国家二级),只CODcr略超标。二段再生、延时曝气活性污泥法具有良好的水处理效果。5水、水质测定(1)二段活性污泥法的每一段都有自己的优势菌群,能充分发挥各