生活污泥用于焦化廢水處理的培養(yǎng)馴化

1、第 32卷 第 2期 2010年 4月山 東 冶 金Shandong MetallurgyVol.32No.2 Apirl 2010摘 要:介紹了用生活污水廠的干污泥做菌種, 進(jìn)行焦化廢水處理的培養(yǎng)馴化過程。采用連續(xù)曝氣、 間歇進(jìn)水的方式對(duì)污 泥進(jìn)行馴化, 通過調(diào)整溫度、 pH 值、 磷酸三鈉和萄葡糖的投加量等工藝參數(shù), 32d 內(nèi)使污泥恢復(fù)了活性并完全適應(yīng)了焦化廢 水環(huán)境, 使廢水中酚的去除率達(dá)到 99.8%以上, CODcr 去除率達(dá)到 60%以上。關(guān)鍵詞:焦化廢水處理; 生活污泥; 污泥馴化; 酚去除率; CODcr 去除率圖分類 :X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :B 文章編號(hào) :1004-462

2、0(2010 02-0021-031前 言在焦化生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度含酚 廢水, 焦化廢水污染物組成復(fù)雜、 濃度高、 毒性大, 是一種公認(rèn)的難處理的工業(yè)廢水。目前對(duì)焦化廢 水的處理大多采用活性污泥法?；钚晕勰喾ㄊ且?存在于污水中的各種有機(jī)污染物為培養(yǎng)基, 在溶解 氧存在的條件下, 對(duì)混合微生物群進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng), 并通過凝聚、 吸附、 氧化分解和沉淀作用, 去除有機(jī) 污染物的一種污水處理方法。好氧法生化處理效 率高、 速度快、 比較經(jīng)濟(jì), 是焦化、 印染廢水處理的 主要方法。但進(jìn)行好氧生化處理時(shí), 污泥對(duì)廢水水 質(zhì)的變化十分敏感, 如廢水的 pH 值、 有毒物質(zhì)、 溶解 氧、 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、

3、水溫等無論哪項(xiàng)指標(biāo)的突然變化都 會(huì)使微生物的生長(zhǎng)繁殖受到抑制或死亡。因此活 性污泥的培養(yǎng)馴化是一項(xiàng)十分重要的工作 1。本研 究以焦化廢水好氧生化處理系統(tǒng)中活性污泥的培 養(yǎng)馴化為例, 介紹用生活污水廠的干污泥做菌種進(jìn) 行焦化廢水處理的培養(yǎng)馴化過程。2污泥的培養(yǎng)馴化過程2.1準(zhǔn)備工作1 對(duì)生物脫酚整個(gè)工藝流程所屬管道進(jìn)行清 理, 確保流暢, 對(duì)各池、 風(fēng)機(jī)、 泵、 電機(jī)等所屬設(shè)備檢 查試車, 做到完好, 無遺漏, 確保備用設(shè)備達(dá)到備用 狀態(tài)。2 對(duì)馴化所用廢水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn), 化驗(yàn)項(xiàng)目 包括:pH 值、 水溫、 COD、 BOD 5、 酚、 氨氮、 氰化物、 油、 揮發(fā)氨。3 確保有穩(wěn)定的蒸氨廢水,

4、 在均合池內(nèi)配 制好酚濃度<10mg/L的廢水。4 備好足夠的磷酸 三鈉和葡萄糖。5 采用接種培菌法還需備足污水 性質(zhì)相似的其他污水處理廠 (站 的干 (或濃縮 污 泥作為活性污泥微生物培養(yǎng)用的菌種。6 本次馴 化使用生物脫酚處理系統(tǒng)中的一組曝氣池, 曝氣池 總?cè)莘e約為 450m 3, 分吸附段和再生段, 兩段容積相 等。首先向曝氣池內(nèi)注入大約 300m 3的自來水, 并 曝氣 2d 以上 (脫去自來水中的余氯 。2.2種泥的選擇及投加活性污泥的培菌方法分為自然培菌和接種培 菌。接種培菌法的培養(yǎng)時(shí)間較短, 是常用的活性污 泥培菌方法, 適用于大部分工業(yè)廢水處理廠。接種 培養(yǎng)法常用的有兩種

5、:1 濃縮污泥接種培菌。經(jīng)濃縮后的污泥近似 糊狀, 仍保持流動(dòng)性。使用濃縮污泥不但運(yùn)輸不方 便且運(yùn)輸費(fèi)用較高, 另一方面, 在短時(shí)間內(nèi)無法得 到大量的濃縮污泥。因此在好氧池較大的情況下, 所用污泥量大不適于用濃縮污泥接種培菌。2 干污泥接種培菌。 “ 干污泥” 通常是指經(jīng)過脫 水機(jī)脫水后的泥餅, 含水率 70%80%。本法適用 于邊遠(yuǎn)地區(qū)和取種污泥運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)的情況。干 污泥的投加量一般為池容積的 2%5%。干污泥中 如果含有一定濃度的化學(xué)藥劑 (用于污泥調(diào)理 , 若 藥劑含量過高、 毒性較大, 則不宜用作培菌的種 泥。鑒定污泥能否作接種用, 可將少量泥塊搗碎后 放入小容器 (如燒杯或塑料桶

6、內(nèi)加水曝氣, 經(jīng)過一 段時(shí)間后如果泥色能轉(zhuǎn)黃, 就可用于接種。本次馴化采用了生活污水廠的干污泥做菌種, 考慮到將干污泥直接投加到曝氣池中, 污泥不易全 部溶解, 污泥沉積易造成曝氣設(shè)備的堵塞, 另外菌 種的利用率也大大降低。首先將干污泥放在約 1m 3的鐵箱中, 加污泥的同時(shí)加水?dāng)嚢? 將污泥攪成泥 漿狀, 再用泥漿泵將其打到曝氣池中。2008年 10月 20日開始投泥至 10月 22日投加完畢 (投泥期間連 續(xù)曝氣 , 此時(shí)曝氣池內(nèi)混合液污泥沉降比 (SV 為 35%。本次馴化用干污泥約 24m 3做菌種, 將總菌種 量的約 60%投加到吸附段, 約 40%投加到再生段。生活污泥用于焦化廢水

7、處理的培養(yǎng)馴化李 秀 艷(青島鋼鐵集團(tuán)兗州焦化廠, 山東 兗州 272117收稿日期:2009-07-13; 修回日期:2010-03-25作者簡(jiǎn)介:李秀艷, 女, 1975年生, 1999年畢業(yè)于黑龍江礦業(yè)學(xué)院化工工藝專業(yè)?，F(xiàn)為青島鋼鐵集團(tuán)兗州焦化廠技術(shù)中心副主任, 助理工程師, 從事焦化工藝技術(shù)創(chuàng)新、 技術(shù)改造工作。山 東 冶 金 2010年 4月 第 32卷2.3污泥的培養(yǎng)馴化 2.3.1進(jìn)出水指標(biāo)控制按照廢水中酚含量從低到高的原則進(jìn)水, 當(dāng)酚的去除率達(dá)到 90%以上時(shí), 再進(jìn)下一批酚濃度略高 的廢水, 進(jìn)出水指標(biāo)見表 1。2.3.2進(jìn)水流量控制2008年 10月 22日種泥投加完畢后悶

8、曝了 1d,污泥變成棕黃色。停止曝氣, 沉淀 2h, 用潛水泵排 掉池子容積 30%左右的上清液, 于 10月 23日 10:00開始用污水泵向曝氣池內(nèi)進(jìn)配制好的酚濃度<10mg/L的酚水。采用間歇進(jìn)水、 連續(xù)曝氣的方式操 作, 保證均勻進(jìn)水。進(jìn)水流量控制見表 2。 2.3.3污泥的變化起初幾天污泥沒有太大的變化, 污泥顏色一直 呈棕黃色。2008年 10月 28日鏡檢發(fā)現(xiàn)了游動(dòng)的草 履蟲, 10月 31日鏡檢發(fā)現(xiàn)了群居的柄纖毛蟲, 11月13日發(fā)現(xiàn)數(shù)量在 20多個(gè)群居的柄纖毛蟲, 此時(shí)污泥 顏色略呈黑色, 11月 15日污泥已呈茶褐色。11月 24日發(fā)現(xiàn)柄纖毛蟲的數(shù)量大量增多還有游動(dòng)的

9、肉 足蟲類原生動(dòng)物。部分鏡檢照片見圖 1。日期 10-2310-2510-2710-2910-3111-0411-0611-0911-1311-1811-2011-2111-2211-2311-24進(jìn)水CODcr/(mg·L -1 233.52272.44262.40262.40401.60389.201128.68739.48763.04801.60883.521244.96923.681000.401164.64NH 3-N/(mg·L -139.8480.8582.1887.7095.95118.36190.69153.67169.86145.88242.92269.

10、71238.66186.91255.10酚/(mg·L -1 4.866.9915.3023.3033.7128.9953.2443.9257.8474.9591.8996.18143.74146.60151.96pH 值 7.747.807.467.567.177.658.808.657.787.688.167.95出水CODcr/(mg·L -1 200.80200.8080.32160.60116.76233.52194.60343.36441.76240.96160.64401.60200.80401.60160.64NH 3-N/(mg&#

11、183;L -120.7010.672.076.365.042.247.6717.908.6033.19133.70165.10181.20189.00212.40酚/(mg·L -1 0.410.170.080.57000.0200.020.030000.190.14pH 值 6.786.787.036.666.976.236.467.017.165.466.696.636.596.717.04酚去 除率/%91.5697.5799.4897.5510010099.9610099.9799.9610010010099.8799.91CODcr 去除率/%14.0126.3069.3

12、938.8070.9340.0082.7653.5742.1169.9481.8267.7478.2660.0086.21表 12008年 10月 23日11月 24日進(jìn)出水指標(biāo) 10月 31日鏡檢照片 11月 13日鏡檢照片 11月 24日鏡檢照片圖 1污泥的鏡檢照片表 210月 23日11月 24日進(jìn)水流量控制情況時(shí)間10-232810-2911-1011-111311-141511-161811-1924進(jìn)水時(shí)間/(h ·d -1 461262424進(jìn)水流量/(m 3-12020202010202.4工藝參數(shù)的調(diào)整檢測(cè)指標(biāo):1 均合池, 酚、 氰、 CODcr、 油、 揮發(fā) 氨

13、、 BOD 5、 氨氮、 pH 值; 2 曝氣池, 溶解氧、 pH 值、 磷、 MLSS、 SV、 水溫、 SVI; 3 二沉池:CODcr、 氨氮、 硫化 物、 酚、 氰、 BOD 5、 油。 2.4.1溫度生化處理的溫度為 1040, 最佳溫度 2535。溫度過低時(shí)微生物代謝作用減慢, 活動(dòng)受到抑制; 過高時(shí)微生物細(xì)胞原生質(zhì)膠體凝固, 使酶作 用停止, 造成微生物死亡。馴化期間曝氣池內(nèi)的水 溫在 1730。進(jìn)入 11月份進(jìn)水溫度過低導(dǎo)致曝 氣池內(nèi)水溫到了 17, 及時(shí)接通了均合池內(nèi)的蒸氣 管道, 提高進(jìn)水水溫, 使進(jìn)水水溫控制在 3540, 曝氣池內(nèi)的水溫基本能保持在 27。 2.4.2p

14、H 值大多數(shù)細(xì)菌、 原生動(dòng)物的最適 pH 值為 6.58,在此環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖最好。而在活性污泥處理廢 水的曝氣系統(tǒng)中, 作為活性污泥的主體, 菌膠團(tuán)細(xì) 菌在 6.58.5的 pH 值條件下可產(chǎn)生較多黏性物質(zhì), 形成良好的絮狀物。在運(yùn)行過程中, pH 值不能突然 變化太大, 否則會(huì)使微生物的生長(zhǎng)受到抑制或死 亡。馴化期間曝氣池內(nèi)的 pH 值都在 67之間。但 從 11月 14日開始, 曝氣池內(nèi)的 pH 值下降到了 5.41, pH 值低對(duì)污泥的生長(zhǎng)繁殖極其不利, 經(jīng)分析是由于 11月 14日進(jìn)水水泵出現(xiàn)故障, 導(dǎo)致進(jìn)水量偏低。此 時(shí)適當(dāng)加大了葡萄糖的投加量, 直到 11月 19日水 泵故障排除加

15、大進(jìn)水量之后, pH 值增高到了 6.68并 基本保持穩(wěn)定, 鏡檢觀察污泥發(fā)展?fàn)顩r良好。 2.4.3營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)廢水中的微生物要不斷地?cái)z取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 經(jīng)過 分解代謝 (異化作用 使復(fù)雜的高分子物質(zhì)或高能 化合物降解為簡(jiǎn)單的低分子物質(zhì)或低能化合物, 并 釋放出能量; 通過合成代謝 (同化作用 利用分解代 謝所提供的能量和物質(zhì), 轉(zhuǎn)化成自身的細(xì)胞物質(zhì); 同時(shí)將產(chǎn)生的代謝物排到體外。水、 碳源、 氮源、 磷、 無機(jī)鹽及生長(zhǎng)環(huán)境為微生物生長(zhǎng)的條件。廢水中 應(yīng)按碳 氮 磷=100 5 1的比例補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 為活性 污泥生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件。1 按混合液中 3mg/L的磷含量投加磷酸三鈉 (kg/d :3&#

16、215;生化進(jìn)水量 (t/d ×0.00529。應(yīng)注意保 證藥品在 24h 內(nèi)均勻投加到曝氣池內(nèi), 馴化期間每 天監(jiān)測(cè)曝氣池內(nèi)的磷含量及曝氣池出水的磷含量, 以出水磷含量>1mg/L為宜。出水含磷過高或過低 都需及時(shí)調(diào)整磷酸三鈉的投加量。2 萄葡糖的投加量 (也可投加淀粉 計(jì)算如下: W =(P -P 出 ×100-L COD ×B /C ×Q ÷1000×2.5。 式中:W 為葡萄糖投加量, kg/d; P 為曝氣池中的磷含 量, mg/L; P 出 為曝氣池出水磷含量, mg/L; Q 為生化 進(jìn)水量, t/d; L COD

17、 為生化進(jìn)水中的含量 COD, mg/L; B /C 為 BOD 5/CODcr。從進(jìn)水指標(biāo)可以看出, 自 2008年 11月 23日進(jìn) 水的 CODcr 含量都在 1000mg/L左右, 已不缺少碳 源, 因此葡萄糖不需要再投加。2.4.4溶解氧好氧池的溶解氧 (DO 應(yīng)為 2mg/L左右, 太高太 低都不利。在馴化期間將進(jìn)氣閥門的開度調(diào)到最 小, 使曝氣池內(nèi)的混合液能曝起即可。馴化期間測(cè) 定曝氣池內(nèi)的 DO 在 37mg/L的范圍內(nèi)波動(dòng)。2008年 11月 20日曝氣池中 DO 含量突然高到了 16mg/L, 在接下來的幾天里, 曝氣池中的 DO 出現(xiàn)過 27mg/L的高值, 這些數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)

18、高于水中飽和 DO 的數(shù)值。 分析認(rèn)為, 原因是溶解氧的測(cè)定采用的是碘量法, 當(dāng)水中含有亞硝酸鹽、 鐵離子、 游離氯時(shí)會(huì)對(duì)測(cè)定 產(chǎn)生干擾, 此時(shí)應(yīng)采用碘量法的修正法進(jìn)行測(cè)定, 但是當(dāng)廢水中含有硫化物、 腐植酸和木質(zhì)素等物質(zhì) 時(shí), 修正的碘量法也無法對(duì)其掩蔽, 這時(shí)就宜采用 電化學(xué)探頭法進(jìn)行測(cè)定。后來采用溶解氧測(cè)定儀 進(jìn)行測(cè)定, 曝氣池內(nèi)的 DO 在 26mg/L的范圍內(nèi)波 動(dòng)。因此在測(cè)定曝氣池內(nèi)混合物的 DO 時(shí), 選擇適 宜的方法是保證結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵。2.4.5回流回流原則是將排入二沉池內(nèi)的污泥能及時(shí)全 部回流到曝氣池中, 因馴化期間污泥的增長(zhǎng)量很 少, 應(yīng)避免污泥的流失。馴化期間曝氣池內(nèi)混

19、合液 SV30都在 40%左右, 但在 2008年 11月 13日開始曝 氣池內(nèi)混合液 SV 急速下降, 11月 14日 SV 下降到了 19%, 且還有下降的趨勢(shì), 同時(shí)二沉池上有大量上浮 的污泥。分析原因是二沉池內(nèi)的刮泥機(jī)出現(xiàn)故障, 導(dǎo)致排入二沉池的污泥大量沉積, 大部分污泥不能 回流到曝氣池內(nèi), 二沉池下部沉積的污泥由于缺氧 而上浮, 造成污泥流失。解決辦法:將污泥泵下到 二沉池的下部, 用此泵將二沉池內(nèi)的污泥盡量都打 回到曝氣池中。11月 14日晚上開始使用下到二沉 池內(nèi)的污泥泵打回流, 11月 15日早晨曝氣池內(nèi)混合 液 SV 已上升到了 35%。2.4.6保持穩(wěn)定合格的進(jìn)水水質(zhì)污泥

20、對(duì)廢水水質(zhì)的變化十分敏感, 進(jìn)水水質(zhì)保 持穩(wěn)定是生化系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。要求進(jìn)入曝 氣池的廢水含油<50mg/L, 如果廢水含油過高易引 起污泥上浮, 造成污泥流失。在馴化過程中均合池 內(nèi)的油含量約在 200400mg/L。為減少進(jìn)水油含 量, 在均合池末端裝了鐵柵欄, 并在鐵柵欄上用密 度較大的棉布包上, 使廢水通過棉布過濾后再送往 曝氣池。過濾后廢水中油含量約在 50mg/L。3結(jié) 論本次馴化用生活污水廠的干污泥做菌種, 采用 連續(xù)曝氣間歇進(jìn)水的方法進(jìn)行馴化。此法的優(yōu)點(diǎn) 是馴化期間工藝流程易于控制, 不受池子容積大小 的影響, 而缺點(diǎn)是要求進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定。采取的措施 是利用兩個(gè)均合池提

21、前進(jìn)行酚水的配制, 保證了穩(wěn) 定的進(jìn)水水質(zhì)。通過對(duì)工藝參數(shù)的調(diào)整, 逐步提高 進(jìn)水酚濃度和進(jìn)水量從而使生活污泥在 32d 內(nèi)恢 復(fù)活性并適應(yīng)焦化廢水環(huán)境, 使廢水中酚的去除率 達(dá)到 99.8%以上, CODcr 的去除率達(dá)到 60%以上。 參考文獻(xiàn):1單明軍, 呂艷麗, 叢蕾.焦化廢水處理技術(shù) M .北京:化學(xué)工業(yè) 出版社, 2007.(下轉(zhuǎn)第 27頁 生活污泥用于焦化廢水處理的培養(yǎng)馴化李秀艷 2010年第 2期果, 以進(jìn)一步去除鋼中氧化物夾雜。4 硬線鋼生產(chǎn) 中應(yīng)用低氮增碳劑可使出鋼過程鋼中增氮量降低 50%左右, 有效了保證了中高碳硬線鋼對(duì)氮含量的 要求。5 連鑄工藝的優(yōu)化, 有效保證了鑄

22、坯質(zhì)量。 6 通過對(duì)生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)的優(yōu)化, 硬線鋼的產(chǎn)品性 能達(dá)到了使用要求, 用戶滿意度大幅度提高, 為承 鋼贏得了市場(chǎng)。參考文獻(xiàn):1黃道鑫.提釩煉鋼 M .北京:冶金工業(yè)出版社, 2002:137. 2李秀清.非金屬夾雜物對(duì)硬線盤條拉拔性能的影響及其工藝控制 J .冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量, 2003(6 :9-10.3呂俊杰, 姜周華, 李陽, 等.鋇系復(fù)合合金對(duì)鋼液脫氧行為的試驗(yàn)研究 J .鋼鐵, 2004, 39(7 :28-30.4張旭升, 關(guān)勇, 呂春風(fēng), 等.新型 LF 爐精煉渣的研制與應(yīng)用 J .鞍鋼技術(shù), 2006(2 :33-37.Production and Technolog

23、y Improvement of Hard Wire Steel in Chengde SteelWENG Yu-juan(No.1V-extracting and Steelmaking Plant, Chengde Iron and Steel Company of Hebei Iron and Steel Group,Chengde 067002, China Abstract:In view of the characteristics of steelmaking with semi-steel, Chengde Steel developed the process of prod

24、ucing hard wire steel under the existing conditions and took effective measures to carry out the technology improvement. The measures mainly include adopting the double-slag operation, non-aluminum deoxidation, low nitrogen carburant in smelt process, LF furnace refining, the protection of pouring a

25、nd EMS. Then it increased the liquidity of molten steel, reduced the gas and impurity contents of steel, and improved the internal quality of the slab, so that the performance and quality of the product reached the conditions of hard wire steel and met the needs of users.Key words:hard wire steel; steelmaking with semi-steel; low nitr