淺析影響LINPOR氧化池穩(wěn)定運行的因素

陳士凱

摘 要：LINPOR氧化工藝在國內(nèi)石化企業(yè)尚無多少業(yè)績，但是在國內(nèi)市政污水和國外焦化污水中已有運用，并且效果良好，對氨氮的去除率較高，LINPOR氧化池在運行中出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況比較頻繁，經(jīng)過分析和調整，LINPOR氧化池在石油化工污水的處理中也能得到很好的應用。

關鍵詞：LINPOR池ch工藝原理;溶解氧;pH

0 引言

LINPOR池是應用多孔聚氨脂海棉（填料）作為微生物可動載體的一種活性污泥技術。LINPOR池工藝是基于原有污水處理裝置曝氣系統(tǒng)活性微生物的原理，將特殊多孔聚氨脂填料填入池中，具有很大的比表面積。填料由池中特殊設計的隔網(wǎng)攔住。活性污泥在填料表面和內(nèi)部生長，以及以懸浮絮體的形式生長，在活性污泥上棲息著具有強大生命力的微生物群體，微生物群體的新陳代謝使活性污泥具有將有機污染物轉化為穩(wěn)定的無機物的活力，固定生長及懸浮生長的活性污泥總濃度大約是傳統(tǒng)活性污泥法污泥濃度的兩倍，有機負荷也增加了約34%，從而完成生物脫氮和脫碳處理。

1 原理

生物脫氮包括硝化和反硝化兩個反應階段：

硝化階段是利用亞硝酸細菌和硝酸細菌將污水中的氨氮轉化為硝酸根，這兩種菌屬于化能自養(yǎng)型微生物，為革蘭氏陰性細菌，能利用簡單的無機物如二氧化碳為碳源合成自身物質，反應過程如下：

反硝化階段是利用反硝化細菌將硝酸根轉化為N2，反硝化細菌屬于異氧型，需要有機碳源，才能合成自身物質，反應過程如下：

2 影響因素

2.1 溶解氧的影響

由于硝化細菌為專性好氧菌自養(yǎng)菌，硝化反應的直接電子受體為O2，池中填料將反應區(qū)分為好氧區(qū)和兼氧區(qū)，溶解氧過高或破壞兼氧區(qū)的溶解氧，溶解氧過低將影響硝化反應。

2.2 pH值的影響

pH的高低將決定其反應區(qū)的優(yōu)勢菌種類，適合硝酸菌和亞硝酸菌的pH在7-8之間，適合反硝化菌的pH值在6.8-7.2之間，當pH過高或者過低時，將會導致硝酸菌和亞硝酸菌失去優(yōu)勢;反硝化菌對環(huán)境更加敏感，當pH波動比較大時，就會受到抑制。

2.3 其他影響因素

經(jīng)過對影響最直觀的數(shù)據(jù)進行調節(jié)穩(wěn)定后，出現(xiàn)一些波動，通過總結和分析，發(fā)現(xiàn)污泥齡、泡沫和生物膜上的污泥情況對脫氮效果有影響，Linpor曝氣系統(tǒng)的膜損壞對鼓風曝氣的影響。

為保證連續(xù)流反應池中存活并維持一定數(shù)量和性能穩(wěn)定的硝化菌，微生物在反應池的停留時間應大于硝化菌的最小世代時間。而脫氮工藝的污泥齡主要由亞硝酸菌的世代時間控制，因此污泥齡應根據(jù)亞硝酸菌的世代來確定。實際運行中，一般應取系統(tǒng)的污泥齡為硝化菌最小世代時間的3倍以上，并不得小于3～5d，為保證硝化反應的充分進行，污泥齡應大于10d。硝化細菌為自養(yǎng)菌，生長速度緩慢，世代時間較長。為保持硝化菌群在微生物中的比例，必須保證SRT大于硝化細菌最短的世代時間，但也不易過長，過長易導致污泥老化，硝化系統(tǒng)的失效。

Linpor曝氣系統(tǒng)的曝氣頭的膜損壞后會出現(xiàn)鼓大泡的情況，大量的氣體從損壞處鼓出，導致曝氣不均，有的地方鼓氣太小而無法達到曝氣效果，而有的地方會有大量的氣體鼓出，致使填料劇烈翻滾，相互之間的碰撞和摩擦力加大，導致填料上的生物膜脫落，硝化細菌著床困難，影響處理效果。

3 對策

3.1 溶解氧和風量

氣水比，硝化反應需要2～3mg/L的DO濃度，若過低則會影響硝化菌的生物代謝，而反硝化區(qū)DO濃度過高，氧將會與硝酸鹽競爭電子供體，并抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，降低反硝化速率。

接觸氧化池中，保持較高的氣水比可以提高有機物及氨氮的去除率，但若過高，DO進入生物膜較深層，破壞生物膜內(nèi)部厭氧及缺氧環(huán)境，降低反硝化菌數(shù)量從而降低反硝化率。

關于氨氮清除率，DO濃度為1.0～3.0mg/L時，氨氮平均清除率為54.6%±2.6%;DO濃度為3.0～5.0mg/L時，氨氮平均清除率為66.3%±5.4%;DO濃度為5.0～7.0mg/L時，氨氮平均清除率為78.7%±3.5%;DO濃度大于7.0mg/L時，氨氮平均清除率為75.0%±2.3%，呈先增后減的趨勢。

對風量的調節(jié)控制還要根據(jù)風量對填料的影響，當風量過量會導致Linpor曝氣鼓大泡的現(xiàn)象，如果風量過小會導致曝氣效果不好，還會導致鼓風機的壓力增高，對風機造成不良的影響。池面要以填料剛好懸浮于水中，各個方向的填料翻滾均勻，碰撞和摩擦力得到控制，保持填料上的生物膜有著良好的生活環(huán)境，才會使硝化細菌著床良好，始終保持較好活性污泥量和活性。

根據(jù)水質特性，對溶解氧控制在6-8mg/L為宜，風量保持在900-1200m3/h為宜。

3.2 pH值控制

根據(jù)實際情況pH7.15-7.3為宜。我們根據(jù)實際情況發(fā)現(xiàn)在pH為7.2-7.3時硝化反應更加快速，消耗堿的速率更加迅速，當pH降到7.15時，此時的pH值會進行一段時間的保持或者降速明顯減緩，有時會生在7.15-7.10之間進行反復上升和下降，說明在此期間對堿的消耗率降低，硝化反應和反硝化反應速率有所下降。為了既能達到硝化反應和反硝化反應的pH值，又能起到節(jié)能的效果，將pH控制在7.15-7.3之間比較理想，在此范圍內(nèi)，既能保證去除率，還能節(jié)約氫氧化鈉對pH調節(jié)的用量，起到節(jié)能的目的。

3.3 其他影響因素的控制

Linpor池SRT在10d-15d時，脫氮處理效果較好。及時對微生物進行鏡檢，發(fā)現(xiàn)死泥較多或者微生物活性降低，進行脫膜處理，促進生物膜的更新。有較多的泡沫時及時投加消泡劑，消除泡沫。還要注意對風量的控制和曝氣系統(tǒng)的維護，盡量控制曝氣效果，保持曝氣均勻，不鼓大泡，保持良好的掛膜環(huán)境。

4 效果

經(jīng)過一系列的調整，Linpor池運行穩(wěn)定，指標和去除率得到提高，氨氮去除率最低為73%，最高為97%?；具_到設計值，滿足工藝需要。

通過一系列的分析和調整，保持良好的曝氣效果和適當?shù)娜芙庋?，保持最佳的pH控制范圍有助于維持為生物系統(tǒng)的穩(wěn)定，達到穩(wěn)定的氨氮去除效率，保證回用水系統(tǒng)的正?；赜?。但是還要對其他因素的影響進行控制，特別是對生物膜的情況，要及時查看微生物的生長情況，及時脫模，保持微生物的活性。如果上游來水帶有表面活性物質，要及時消除池面上的泡沫，防止填料中的微生物因為泡沫而無法與氧和營養(yǎng)物接觸失去活性;還要對曝氣系統(tǒng)的維護，防止鼓大泡，使填料掛膜困難，導致微生物無法著床而失去處理效果。

5 結論

LINPOR氧化池在石油化工行業(yè)中也可以得到很好的應用，根據(jù)對溶解氧、風量、pH值、污泥齡、泡沫和微生物活性的分析，這些都是影響LINPOR氧化池穩(wěn)定運行的影響因素。根據(jù)水質和具體情況對pH值控制在7.1-7.3，溶解氧控制在6-8mg/L，風量保持在900-1200m3/h，污泥齡保持在10-15天，并相應地保持進水流量穩(wěn)定能夠很好地運行LINPOR氧化池。

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