LEVAPOR生物膜工藝處理高難度氨氮工業污水
來(lai)源：桂林德態環保科技有限(xian)公司 閱讀：18425 更新(xin)時間(jian)：2024-10-21 09:13高難度工(gong)業污(wu)水的(de)處(chu)理對(dui)廣大(da)(da)工(gong)程技(ji)術人員提出了很大(da)(da)的(de)挑戰(zhan)，大(da)(da)體上說工(gong)業污(wu)水有以下(xia)幾個特(te)點：
1)行業(ye)差異非常大
2)成分(fen)組成非(fei)常復雜，有些分(fen)子很(hen)難降解(jie)，毒(du)性很(hen)大
3)有些污水含鹽度非常高(gao)(gao)，濃度達到50g/l甚至更高(gao)(gao)
4)沖擊負荷很大，能在短時(shi)間達到峰(feng)值
5)生(sheng)化處理前端的(de)物化處理要求很高
工(gong)業污水的硝化(hua)
工業污水的含氮物質(zhi)的生化(hua)(hua)去除同樣(yang)非常重(zhong)要，因(yin)為含氮過(guo)高(gao)是(shi)造成(cheng)水體富營養化(hua)(hua)的重(zhong)要原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)，而且(qie)氨類物質(zhi)對(dui)(dui)魚(yu)類的致毒(du)性很高(gao)，此外亞硝(xiao)(xiao)基是(shi)致癌物質(zhi)。通過(guo)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)和反硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)對(dui)(dui)含氮物質(zhi)進行生化(hua)(hua)處理，但(dan)是(shi)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌和反硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)菌的培養異常困難，這(zhe)是(shi)因(yin)為
1.這些(xie)菌類的繁(fan)殖速(su)度很慢，產率(lv)很低，很容易被污(wu)水從(cong)反應(ying)池中帶出
2.對酸堿度(du)、溫度(du)和鹽(yan)度(du)的敏感性很高
3.有機(ji)和(he)無機(ji)抑制物質對硝(xiao)化(hua)反應(ying)的影響非常大，經常導(dao)致硝(xiao)化(hua)反應(ying)不穩定
依工業(ye)污水的(de)復雜程(cheng)度(du)(du)，如(ru)有機(ji)物(wu)和無機(ji)物(wu)的(de)化學結構以及濃(nong)度(du)(du)，如(ru)果使用活性污泥法或其(qi)類似的(de)工藝(yi)硝(xiao)化菌(jun)能將氨氮在一定濃(nong)度(du)(du)范(fan)圍(wei)內氧化：
1.存在抑制劑(ji)的情況下，20-25g N/kg MLSS•天(tian)
2.無(wu)抑制劑的情況下(xia)，160-220g N/kg MLSS•天
但是隨著(zhu)鹽度的(de)(de)升(sheng)高COD和氨氮(dan)的(de)(de)去(qu)除(chu)率將(jiang)會(hui)下降，如下圖(tu)所示紅(hong)線表示COD去(qu)除(chu)率，藍線表示氨氮(dan)去(qu)除(chu)率，橫坐標為氯(lv)化鈉濃度g/l。
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| 無抑制劑條件下隨著鹽度的升高懸浮微生物的硝化效果圖 |
此(ci)外使(shi)用活(huo)性污(wu)泥法當存在(zai)某些濃度(du)很低(di)的(de)抑制劑時(shi)，硝化過程會崩潰，而COD的(de)去除還(huan)能正(zheng)常進行。
通過使用LEVAPOR®懸浮(fu)(fu)填(tian)料能(neng)對工業污水的各類污染(ran)物質(zhi)非常有(you)效地去(qu)除。LEVAPOR®懸浮(fu)(fu)填(tian)料是有(you)彈性(xing)和孔隙的高(gao)分子物質(zhi)，由具有(you)表面活性(xing)的顏料例如活性(xing)碳加(jia)以改(gai)性(xing)，從而使吸附面積最大(da)能(neng)達(da)到20.000 m²/m³， 該(gai)懸浮(fu)(fu)填(tian)料具有(you)以下特性(xing)：
•迅速形成(cheng)高活性的生物膜，微生物細胞(bao)能在(zai)其(qi)龐大的表面上繁(fan)殖生長
•吸(xi)收并降解有毒或抑制物質，從而使(shi)表面能夠重新具有生物活(huo)性
•顯著提高生物(wu)處理的效果和(he)穩定性
•剩(sheng)余污泥明(ming)顯減少
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| 橫截面 LEVAPOR®懸浮填料 細菌在其表面繁殖 | |
相對于活性(xing)(xing)污泥中的微生物(wu)固定在(zai)懸(xuan)浮(fu)填料(liao)中的微生物(wu)對有毒(du)抑(yi)制物(wu)質以及酸(suan)堿度和溫度的變化的耐受性(xing)(xing)更(geng)強，它們的存活時間也更(geng)長。
通過對比試驗可以(yi)很清楚地看(kan)到當使(shi)用(yong)LEVAPOR® 懸(xuan)浮(fu)填料時抑制劑對硝(xiao)化的負(fu)(fu)面影響將大大降(jiang)低(di)。從下圖可以(yi)看(kan)出(chu)，在(zai)COD為1600mg/l，鹽(yan)度為20-25 g/L并(bing)且總氮負(fu)(fu)荷Lv為0.25gN/Lxd的相同條件(jian)下，使(shi)用(yong)LEVAPOR® 懸(xuan)浮(fu)填料其硝(xiao)化率(lv)達到94.9%，而使(shi)用(yong)活(huo)性(xing)污泥法硝(xiao)化率(lv)只(zhi)能達到28%。
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| 在鹽類和化學抑制劑存在的條件下活性污泥法和LEVAPOR工藝氨氮硝化效果對比 |
LEVAPOR® 懸浮填料處理工業廢水所采用的工藝類型
在大多數情況下使用流(liu)(liu)化(hua)(hua)床反(fan)應(ying)(ying)器，在反(fan)應(ying)(ying)池中投(tou)加12 -15 % 體(ti)積比的(de)(de)(de)(de) LEVAPOR® 懸浮(fu)填料。因(yin)為懸浮(fu)填料的(de)(de)(de)(de)密度(du)很小，已建(jian)設(she)施(shi)的(de)(de)(de)(de)曝氧裝置足以使填料在反(fan)應(ying)(ying)池中充分流(liu)(liu)化(hua)(hua)起來，因(yin)此對已建(jian)設(she)施(shi)的(de)(de)(de)(de)改擴建(jian)異常方(fang)便。在底(di)部曝氣(qi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)池中只需安(an)裝充足的(de)(de)(de)(de)濾網或(huo)格柵就能(neng)防止填料的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)失。
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| 在流化床反應器中的LEVAPOR® 懸浮填料 | 流化床反應器的基本流程圖 |
應用LEVAPOR®懸浮填料處理工業廢水的工程案例
LEVAPOR®懸浮填料處理工業廢水已有20年的(de)成功歷史，在不同的(de)行(xing)業有廣泛的(de)應用：
1. 石油化工業
2. 精(jing)細(xi)化工和制(zhi)藥業
3. 鋼鐵業
4. 汽車涂裝業
5. 煤(mei)化工業
6. 紡織和皮革(ge)業
7. 垃圾滲濾液
8. 剩余污泥處(chu)理(li)
以下兩個案例充(chong)分證(zheng)明了(le)使用LEVAPOR®懸浮填料能解(jie)決工業污水的難題(ti)。
案例1：生產(chan)化工中間體的(de)高濃度廢水 (改建項目)
進水指標：
1．COD = 3100 mg/L
2．TKN = 820 mg/L
3．鹽度 = 20 - 34 g/L
工程簡介：
該工程屬(shu)于(yu)改建項目(mu)，原設(she)施設(she)計(ji)的目(mu)的是去除COD，現(xian)在增(zeng)加(jia)了(le)硝(xiao)(xiao)化(hua)和反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)處理，通過(guo)(guo)計(ji)算(suan)如果(guo)總(zong)氮(dan)負(fu)荷Lv >0.6 kgN/m3xd，硝(xiao)(xiao)化(hua)過(guo)(guo)程穩(wen)定。采(cai)用傳統的活(huo)性污(wu)泥法和類似工藝(yi)(yi)，如要到達穩(wen)定的硝(xiao)(xiao)化(hua)F:M比(bi)至少為70g N/kg MLSS xd，相應的總(zong)氮(dan)負(fu)荷Lv 為0.3-0.35 kgN/m3xd，明(ming)顯比(bi)設(she)計(ji)值要小(xiao)。如果(guo)采(cai)用以LEVAPOR® 懸浮填料為載體的流化(hua)床工藝(yi)(yi)，則完全滿足(zu)上述設(she)定的參數(shu)。處理結果(guo)如下圖所示(shi)，工程達到預期(qi)的目(mu)的。
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| 總氮負荷Lv >0.6 kgN/m3xd化工中間體廢水氨氮硝化處理 |
此外(wai)該改建(jian)工(gong)程與擴建(jian)工(gong)程相比成本降低(di)約50%。
改建(jian)與擴建(jian)的經濟成本(ben)比較
因(yin)為硝(xiao)(xiao)化菌(jun)(jun)團的(de)敏感性很(hen)高以及(ji)硝(xiao)(xiao)化過程(cheng)的(de)穩定性很(hen)低(di)，在需要做氨(an)氮處(chu)理(li)時為避(bi)免上述問(wen)題一般建(jian)議對反應池做擴建(jian)，但擴建(jian)成本太高。與此相比(bi)將(jiang)活(huo)性污泥法改(gai)變(bian)成生(sheng)物膜工藝(yi)不僅能使硝(xiao)(xiao)化菌(jun)(jun)的(de)活(huo)性和硝(xiao)(xiao)化過程(cheng)的(de)穩定性顯著提(ti)高，而且改(gai)建(jian)的(de)成本大幅降低(di)。具體來說可總結為：
1.更快 - 在(zai)短短幾天時間就(jiu)能(neng)完成。
2.更好- 因為(wei)硝化菌的(de)活性(xing)和生(sheng)物膜的(de)穩定性(xing)都(dou)得到提高。
3.更經濟 – 改建(jian)(jian)比擴(kuo)建(jian)(jian)成(cheng)本(ben)大幅(fu)降(jiang)低(di)，根據歐(ou)洲的經驗改建(jian)(jian)成(cheng)本(ben) 80-110 Euro/ m³;， 而擴(kuo)建(jian)(jian)成(cheng)本(ben)為(wei)280-400 Euro/m³。
4.此外(wai)由于生物膜工藝產生的剩余(yu)污泥(ni)產量(liang)減(jian)少(shao)1/4，也節省了很大一筆處理(li)污泥(ni)的費用！
下(xia)面這張圖是(shi)將原來的1000 m³ 好氧池改建為流化(hua)(hua)床(chuang)反應池做硝(xiao)化(hua)(hua)處理(li)。
案例2：生產農用(yong)化學品的高濃(nong)度廢水（新建項目）
進水指標：
1．COD = 8.000 - 11.000 mg/L
2．TKN = 600 - 750 mg/L
3．鹽度(du) = 10 - 22 g/L
4．活性組分最大到150 mg/L，其對COD的去除和硝化都有抑制(zhi)作用
項目簡介：
實(shi)驗(yan)室和中(zhong)試(shi)的(de)結果(guo)顯示，通過正確的(de)生化前處(chu)理能(neng)將有(you)毒的(de)抑制劑轉化為(wei)無抑制作用的(de)代謝物，從而氨氮的(de)硝(xiao)化處(chu)理將切實(shi)可行。下(xia)圖為(wei)該工程實(shi)景。
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| 農用化學品高濃度污水的多聯級生化處理，包括硝化/反硝化 |
試(shi)驗結果(guo)見下圖，對凱氏氮(dan)的去(qu)除率(lv)穩定(ding)保持(chi)在90%以上(shang)。
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| 農用化學品高濃度有毒廢水通過使用LEVAPOR生物膜法硝化結果 |
在(zai)(zai)此硝化過程(cheng)中LEVAPOR生(sheng)(sheng)物(wu)膜法還(huan)能對一些微(wei)量(liang)的(de)(de)污染(ran)物(wu)質高(gao)效(xiao)去除。因為LEVAPOR懸(xuan)浮(fu)填料的(de)(de)比(bi)(bi)表面積很大(da)(最大(da)達到20.000m2/m3 ),這些微(wei)量(liang)的(de)(de)污染(ran)物(wu)能固定在(zai)(zai)懸(xuan)浮(fu)填料上，與懸(xuan)浮(fu)的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)降解相比(bi)(bi)生(sheng)(sheng)物(wu)膜降解率明(ming)顯高(gao)很多(duo)。使用LEVAPOR生(sheng)(sheng)物(wu)膜法去除微(wei)量(liang)化學(xue)物(wu)質的(de)(de)數據見下：
1. 多環芳香(xiang)烴 85%以上
2. 雙酚-A 85% - 92%
3. 苯(ben)胺 90%- 93%
4. 硝基苯 85% - 98%
Levapor生物膜法處理高濃度氨氮工業廢水.pdf 