A/O生化池和BAF生物濾池的組合應(yīng)用

段進(jìn)元

（北京萬(wàn)邦達(dá)環(huán)保技術(shù)股份有限公司慶陽(yáng)托管運(yùn)營(yíng)部，甘肅 慶陽(yáng) 745000）

A/O生化池和BAF生物濾池的組合應(yīng)用

段進(jìn)元

（北京萬(wàn)邦達(dá)環(huán)保技術(shù)股份有限公司慶陽(yáng)托管運(yùn)營(yíng)部，甘肅 慶陽(yáng) 745000）

較為全面地介紹了A/O生化池和BAF生物濾池兩級(jí)生化合并的應(yīng)用原理和效果，對(duì)兩級(jí)生化的進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行了分析，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行了闡述。

A/O生化池;BAF生物濾池;應(yīng)用;原理;流程

1 概述

煉油化工廢水主要含油、酚以及氨氮等，通常進(jìn)水CODCr800～1200mg/L，BOD300～500mg/L、氨氮50～100mg/L，石油類含量高達(dá)300～900mg/L。由于國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視，要求各工業(yè)企業(yè)的廢水不只是達(dá)到行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，而是要求達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)或作為回用水，這就增加了煉油化工企業(yè)廢水處理的難度。

一般石油類物質(zhì)在水中存在的形式有浮油、分散油、乳化油、和溶解油。浮油，以連續(xù)相漂浮在水面，形成油膜或油層，油滴粒徑大于100μm；分散油，以微小油滴懸浮在水中，不穩(wěn)定，靜置后，往往變成浮油，油滴粒徑10～100μm；乳化油，水中含有表面活性劑使油成為穩(wěn)定乳化液，油滴粒徑0.1～10μm；溶解油，一種以化學(xué)方式溶解的威力分散油，油滴粒徑很小，有時(shí)到幾納米。通常采用機(jī)械氣浮法和粗?；ㄈコ?0%～80%的浮油，去除粒徑為10～60μm；化學(xué)絮凝法、化學(xué)氧化法用于去除乳化油，去除粒徑為5～60μm。該技術(shù)屬于經(jīng)典處理方法，技術(shù)成熟。而單獨(dú)采用活性污泥法等生化法處理溶解油的效果不理想，出水水質(zhì)經(jīng)常波動(dòng)，達(dá)不到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)或回用水進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。

某石化公司300萬(wàn)噸/年煉油加工工程的公用系統(tǒng)中，污水處理工藝采用：調(diào)節(jié)罐、隔油池、一級(jí)氣浮池、二級(jí)氣浮池A/O生化池、沉淀池、生物濾池、監(jiān)控池。污水處理除采用機(jī)械氣浮法、粗?；ê突瘜W(xué)絮凝法外，同時(shí)將A/O活性污泥法和生物濾池相結(jié)合，完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用水進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。本文介紹了該系統(tǒng)的工藝組合。

2 原理與流程說(shuō)明

生物膜法和活性污泥法一樣，同屬好氣生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動(dòng)著的活性污泥來(lái)分解有機(jī)物的，而生物膜法則要依靠固著于載體表面的微生物膜來(lái)凈化有機(jī)物。

2.1 A/O生化池

經(jīng)隔油、氣浮處理后的生產(chǎn)污水進(jìn)入配水井，與來(lái)自生活污水池的生活污水以及部分BAF的反沖洗排水在配水井內(nèi)混合均勻后，分別進(jìn)入一級(jí)生物處理段。

污水與沉淀池回流污泥（50%～100%）混合，進(jìn)入水解酸化池，將大分子有機(jī)物分解成易生化小分子有機(jī)物。然后進(jìn)入反硝化池（缺/兼氧池），與回流（硝態(tài)）液（100%～200%硝態(tài)液），在缺/兼氧環(huán)境下進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)。反硝化細(xì)菌是異氧型兼厭氧性細(xì)菌，它能利用各種有機(jī)物作為反硝化過(guò)程中電子供體（能源），利用硝態(tài)液（硝酸鹽）代氧作用，成為電子最終受體（氧源），將亞硝態(tài)氮在硝化菌作用下氧化為硝酸鹽和氮?dú)?，將水中氨氮指?biāo)降到設(shè)計(jì)要求的數(shù)值。在生物反硝化過(guò)程中，不僅可使氮化物被還原，還可使有機(jī)物得到氧化分解，即反硝化作用將同時(shí)起到去碳、脫氮的效果。

反硝化菌是一種異氧型兼厭氧性菌，需在缺氧條件下生存。因此，缺氧池的溶解氧過(guò)多時(shí)，將會(huì)抑制反硝化菌的異化作用。但氧對(duì)反硝化菌本身的作用并非如此，因菌體內(nèi)某些酶系統(tǒng)是在有氧條件下才能合成，因此，缺氧池內(nèi)溶解氧應(yīng)控制在0～1mg/L。

缺/兼氧池出水依靠重力流進(jìn)好氧池（硝化池），主要去除水中的CODCr（碳化）和在亞硝化菌作用下將NH3-N（硝化）轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽，處理后的污水進(jìn)入沉淀池。經(jīng)沉淀池處理后的水，100%～200%的回流量，作為硝態(tài)氮液送至缺氧池，作為水中的亞硝態(tài)氮的電子最終受體（氧源），將水中NH3-N最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)獬?。?jīng)沉淀池沉置和分離的污泥，其中50%～100%回流至水解池、缺氧池，用于提高池內(nèi)污泥濃度，以利于生物對(duì)污水的分解吸附作用。好氧池內(nèi)溶解氧控制在2～5mg/L。為了達(dá)到硝化目的，好氧池的負(fù)荷率應(yīng)低，微生物停留時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)。硝化液的回流選用回流泵。

A/O生化池的出水進(jìn)入沉淀池。沉淀池主要作用是進(jìn)行混合液的固液分離，與A/O生化池配合達(dá)到最終從污水中去除、分離有機(jī)物的目的。為保證出水水質(zhì)，該設(shè)計(jì)采用輻流式沉淀池，排泥采用格柵機(jī)。中心進(jìn)水、周邊出水，池底中心排泥。

污水經(jīng)A/O生化池、沉淀池工藝處理后其出水污染有機(jī)物指標(biāo)CODCr將降至100mg/L左右，NH3-N將降至35mg/L左右。

2.2 曝氣生物濾池（BAF）

污水經(jīng)過(guò)A/O生化池、沉淀池工藝處理后，尚不能達(dá)到國(guó)標(biāo)二類污染物一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，污水再進(jìn)入曝氣生物濾池（BAF），將進(jìn)一步去除有機(jī)污染物和濾掉水中的懸浮物，從而達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－1996）中二類污染物一級(jí)指標(biāo)。

曝氣生物濾池可分為上向流和下向流濾池，由于下向流形式的諸多缺陷以及上向流形式的眾多優(yōu)點(diǎn)在應(yīng)用中被證實(shí)，該工程采用上向流曝氣生物濾池，其基本原理是：在濾池中裝填一定量粒徑較小的顆粒狀濾料，濾料表面附著生長(zhǎng)生物膜，濾池內(nèi)部曝氣。污水從下向上流經(jīng)時(shí)，污染物、溶解氧及其它物質(zhì)首先經(jīng)過(guò)液相擴(kuò)散到生物膜表面及內(nèi)部，利用濾料上高濃度生物膜的強(qiáng)氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過(guò)程；同時(shí)，因污水流經(jīng)時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出，此為截留作用；運(yùn)行一定時(shí)間后，因水頭損失的增加，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜。

為了確保進(jìn)入曝氣生物濾池（BAF）污水中允許含有的主要污染物指標(biāo)，根據(jù)水質(zhì)情況分別投加堿液、營(yíng)養(yǎng)劑等。污水經(jīng)BAF工藝處理后，其出水有機(jī)物指標(biāo)CODCr將降至60mg/L以下，NH3-N將降至15mg/L以下。

3 運(yùn)行情況分析

3.1 運(yùn)行數(shù)據(jù)（見(jiàn)下表）

運(yùn)行數(shù)據(jù)一覽表

3.2 運(yùn)行情況分析

3.2.1 A/O法工藝的特點(diǎn)

（1） 流程簡(jiǎn)單，無(wú)需外加碳源與后生化池，以原污水為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低。

（2）反硝化在前、硝化在后，以原污水中的有機(jī)物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分；污水中的有機(jī)碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷。

（3）好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)。BOD5的去除率較高可達(dá)90%～95%以上。

3.2.2 BAF曝氣生物濾池工藝特點(diǎn)

（1）BAF曝氣生物濾池采用的濾料粒徑小、比表面積大、易于富集微生物，因而可獲得非常高的生物濃度，在采用人工強(qiáng)制曝氣的條件下，生物氧化能力遠(yuǎn)大于普通生物濾池或生物接觸氧化法。

（2）具有過(guò)濾功能，可截留脫落的生物膜和懸浮物，可節(jié)省二沉池。

（3）在曝氣生物濾池中存在大量的活性生物絮體，這些活性生物絮體參與了重要的生化降解、生物絮凝吸附過(guò)程，使曝氣生物濾池成為真正的集生物膜法與活性污泥法各自優(yōu)點(diǎn)于一身的工藝。

（4）在曝氣生物濾池中同時(shí)存在顯著的生物絮凝吸附和水解作用，可使生物氧化與水解過(guò)程相分離，是短停留時(shí)間內(nèi)保證優(yōu)良處理效果的關(guān)鍵。將進(jìn)一步去除懸浮物、CODCr、氨氮等，確保達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－1996）中二類污染物一級(jí)指標(biāo)，同時(shí)滿足污水回用原料水的水質(zhì)要求。

3.2.3 A/O+BAF曝氣生物濾池相結(jié)合處理煉油廢水的優(yōu)勢(shì)

煉油廢水超標(biāo)污水源源不斷，A/O生化池采用內(nèi)回流和外回流，一是可以使污泥不流失；二是可以在厭氧區(qū)進(jìn)行反硝化作用，去除水中CODCr、NH3-N等有機(jī)物。

4 結(jié)論

（1）該工藝采用A/O生化池與BAF聯(lián)合工藝處理煉油廢水，與傳統(tǒng)工藝相比：處理速度快，微生物活性高、繁殖快、適應(yīng)性廣，降解能力強(qiáng)，處理效率高，耐沖擊性強(qiáng)。

（2）該工藝污泥無(wú)流失，讓活性污泥池污泥可以作為外回流循環(huán)再利用，在A/O池出水端設(shè)有硝態(tài)液回流泵作為內(nèi)回流進(jìn)行反硝化作用，管式微孔曝氣管可以使污泥不易沉積在A/O池底；運(yùn)行和維修的部件少，操作簡(jiǎn)單易行；設(shè)備整體性能好、安裝方便、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低。

（3）整個(gè)工藝系統(tǒng)只在BAF前提升泵池采用提升泵，其他都靠自流處理，無(wú)需額外加力，節(jié)約提升泵能耗，流態(tài)穩(wěn)定無(wú)跌水、無(wú)擾動(dòng)、出水穩(wěn)定、水質(zhì)好。

（4）煉油生產(chǎn)污水經(jīng)該工藝處理后，污染物的去除率分別為：CODCr95.8%、氨氮99.88%、硫化物99.72%、石油類99.64%，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中第二類污染物最高允許排放濃度一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（5）該工藝處理污水運(yùn)行成本低，處理每立方米污水的耗電為0.32kW·h，可使污水處理成本降低30%，且處理后的污水作為污水回用原水水源循環(huán)利用，符合國(guó)家節(jié)能減排政策。

（6）該工藝可以承受高超標(biāo)污水的沖擊，如進(jìn)水CODCr≤2000mg/L，氨氮≤150mg/L，硫化物≤80mg/L，石油類≤30mg/L。

[1]賈金平，申哲明.含染料廢水處理方法的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].上海環(huán)境科學(xué)，2000.

[2]三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)·廢水卷[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000，4.

[3]翁亮.印染廢水的處理方法及進(jìn)展[J].印染助劑，2005.

[4]陳濤.一體化生化池的運(yùn)用[J].廣東化工，2010，37（1）：105-106.

Combination and Application on A/O Bio-chemical Pool and BAF Biological Filter

DUAN Jin-yuan
(Beijing Water Business Doctor Co., Ltd, Qingyang Gansu 745000, China)

The paper presents the application principle and its result on two-grade combination of bio-chemistry of A/O bio-chemical pool and BAF biological filter, makes analysis on inlet and outlet water quality of two-grade bio-chemistry and explains the problems existed in system operation.

A/O bio-chemical pool; BAF biological filter; application; principle; flow

X703

A

1006-5377（2012）11-0029-03