三、BAF工艺处理焦化污水
曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,简称BAF)是在生物接触氧化工艺的基础上引入饮用水处理中的的过滤思想而产生的一种好氧生物膜法污水处理工艺。其基本原理是在一级处理是在一级处理基础上,以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质,充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、膜及填料的物理吸咐作用以及反应器内生物多级捕食作用,实现污染物在同一单元反应器内去除。该工艺有容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、出水水质好、占地面积小、基建投资少、能耗及运行成本低等优点。本研究将探讨其应用于难降解焦化污水处理的可行性,为焦化污水有效处理寻求新方法。
1试验方法与材料
1.1污水来源及水质
试验污水取自马鞍山钢铁公司焦化厂,其水质指表1
表1焦化污水水质
项目 |
PH |
酚/mg/L |
氰/mg/L |
CODCr/mg/L |
NH3-N/mg/L |
温度/℃ |
范围 |
6.6~8.2 |
7~32 |
1~3.4 |
500~2300 |
102.6~209 |
3~58 |
平均 |
7.2 |
08.8 |
2.3 |
920 |
160 |
44 |
1.2 实验材料
BAF反应器用圆柱形有机玻璃柱制作,高1.55 m,直径0.11m,容积14.7 L,内装8.7 L粉煤灰陶粒滤料,滤料层高1.1 m。采用上向流方式进水(池底进水),滤板、长柄滤头布水,上部排水,烧结砂芯曝气(YL-888型气泵),2台BTOO一SOM型恒流泵供水。
粉煤灰陶粒滤料参数:粒径3一5 mm,堆积密度0.89 g/cm3,破碎率0.07%, 比表面积4.8 m2/g,孔隙率35%,磨损率5.3%,盐酸可溶率0.5%。曝气生物滤池构造示意见图1。
1.3工艺流程与试验方法
1.3.1工艺流程
试验工艺流程见图2。焦化污水经调节沉淀池由恒流泵注入BAF底部,经过长柄滤头进入滤料层。同时由气泵向滤料层进行曝气充氧,出水经反冲洗水池(贮水池)外排。每隔一段时间反冲洗一次,采用气水联合反冲洗。方法是:先用气反冲5 min,再启动水泵,气水同时反冲洗5 min,最后用水冲洗5--8 min。反冲洗采用反应器处理出水(即图2中的反冲洗水池)。反冲洗脱落的生物膜、污泥等杂质随反冲洗排水回流至调节沉淀池,沉淀污泥经集泥池外排。
1.3.2运行参数
气水比0.5~1;反冲洗周期为7 ~ 8d,气水联合反冲洗,气、水反冲洗强度均为5一8sL/(s*m2)、反冲洗时间为15一18 min;水力负荷1.05 ~ 2.5rn3/ ( m2?h)。
1.3.3水样采集方法
每隔1h分别在调节沉淀池和反冲洗水池各采样二次,采样水量200 mL,并将各次水样混合在一起得到各取样口混合样(共6次1 200 mL),这样可尽可能消除或避免一次采样引起的偶然误差,取样位置为液面下3 cm处。
1.4 BAF生物膜的培养
BAF生物膜培养采用连续进水法。基本操作方法是:将采自马钢焦化厂污水处理站活性污泥适量加入淘米水搅拌后连续加入反应器并进行曝气,连续进淘米水3天后,停止加污泥,进水改用白来水稀释后的低浓度焦化污水并投加少量磷酸氢二钾以增加污水中的磷含量,控制反应器混合液呈弱碱性,20天后滤池滤料上生长了薄薄一层生物膜。显微镜下脱落生物膜的镜检结果见图3、图4,可见生物膜中有许多纤毛类原生动物如草履虫、漫游虫、豆形虫等。这些指示性原生动物标志着生物膜生长成熟。同时反应器对污水中的COD}}去除率达到了70 %,此时认为生物膜培养成功,可进行条件试验。
1.5水质分析方法
水质分析方法依据《水和污水监测分析方法》(第4版),CODCr检测采用重铬酸钾法;氨氮测定采用蒸馏一纳氏试剂比色法;pH测定采用电极法;挥发酚的测定采用4一氨基安替比林直接光度法;氰化物采用异烟酸一毗哇酮光度法。