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北營公司焦化廠酚氰廢水生化處理存在的問題主要包括蒸氨廢水指標超標、預處理效果不好和AAO系統處理效果不好3個方面。

　　1.1 蒸氨廢水指標超標

　　酚氰廢水處理系統設計的進水水質指標為COD濃度≤3500mg/L，氨氮濃度≤200mg/L，油濃度≤30mg/L，但是實際進水水質經常超標。主要原因是進入蒸氨塔的剩余氨水指標波動大，加堿量調節不及時導致蒸氨后廢水指標超標。另外，剩余氨水罐和陶瓷膜過濾器排油次數少導致蒸氨后廢水含油高，影響AAO系統的正常運行。

　　1.2 預處理效果不好

　　預處理效果不好的主要原因是浮選池溶氣水噴頭堵塞。由于浮選池溶氣水采用芬頓催化氧化深度處理后的廢水與空氣混合，易堵塞噴頭，導致除油效果不好，而廢水含油量高易使微生物中毒，影響AAO系統處理效果。

　　1.3 AAO系統處理效果不好

　　酚氰廢水經過預處理去除油類，并對廢水的水量和水質進行調節，然后進入AAO系統。

　　1)厭氧生物營養物質不均衡，導致厭氧池的降解效果不好。

　　厭氧池中掛有組合填料，通過填料上的厭氧生物對多環芳香族化合物進行解鏈以及對氰和硫進行水解，把好氧或兼氧生物難降解的物質變成易降解的物質，提高廢水的可生化性。厭氧生物所需營養物質之比為BOD5：N：P≈100：2.5：0.5，但是焦化廢水基本不含磷，因此厭氧池的降解效果不好。

　　2)反硝化反應效果不好。

　　厭氧池出水與二沉池回流水經水泵提升送至缺氧池。在缺氧池中利用兼氧菌反硝化反應將污水中的硝態氮還原為氮氣并從廢水中逸出，達到脫除氨氮的目的。兼氧菌適宜的pH值為6.5～7.5，而來水pH值偏高，影響缺氧池的反硝化反應;填料上污泥生長慢，脫落嚴重，同樣影響缺氧池的反硝化反應;另外，二沉池回流污水量大，導致反硝化菌的停留時間短，沒有達到反硝化菌的世代更新時間。

　　3)硝化反應效果不好。

　　缺氧池出水自流進入好氧池，在好氧池中，通過好氧微生物降解廢水中的酚、氰及其他有害物質，并通過硝化反應使廢水中的氨態氮氧化為硝態氮。硝化細菌適宜的生長溫度為25～30℃，而冬季溫度低時不能滿足硝化細菌的生長需要;硝化菌的世代更新時間比較長，但是好氧池的消泡水量大，污泥回流量也大，導致硝化菌的停留時間較短，達不到硝化菌的最小世代更新時間;好氧微生物所需營養物質之比為BOD5：N：P≈100：5：1，而實際上投放的磷鹽量偏多，影響了硝化反應的效果。

　　2、改進措施

沉淀法、離子交換法、液膜法、電解法和生物吸附法等傳統的重金屬廢水處理方法，都存在一定的缺點或不足，如價格昂貴、反應不易控制、效果不理想、回收貴金屬難，容易造成二次污染等。近年來，利用生物吸附劑處理重金屬廢水則有良好的效果，優點有：①原料廉價易得;②適合低濃度重金屬廢水;③不易產生二次污染;④吸附容量大;⑤良好的選擇性;⑥可回收一些貴重金屬;⑦應用范圍廣。大多數生物吸附劑都是以生物絮狀體形式存在的懸浮微生物，易于分散在液相中，因此吸附后的難題是如何快速實現吸附劑與處理介質的固液分離。

　　好氧顆粒污泥吸附劑是典型的生物吸附劑，除了具備一般生物吸附劑的優點外，還具有特殊的生物體結構特征;顆粒比重比水大，具有優異的沉降性能，可以克服傳統生物吸附劑在吸附后不易與水分離的缺點。

　　1、好氧顆粒污泥的結構特征

　　好氧顆粒污泥一般具有較高的比表面積和良好的沉降性能，是一種粒徑小、密度高的球形細菌體，含有大量的胞外多聚物(Extracellular Polymeric Substances，EPS)。EPS含有大量的醇、竣基、氨基、巰基、酚基等，該基團容易與水體中不同價態的重金屬離子發生反應，使得微生物表面富集了大量的金屬離子。EPS微生物結構、膠體負電性和生物體活性等特征，使得水體中的重金屬元素被捕捉，因此好氧顆粒污泥可以作為天然的重金屬離子吸附劑用以處理含重金屬離子的廢水。

　　2、好氧顆粒污泥去除重金屬機理

　　好氧顆粒污泥對重金屬的去除機理較為復雜，目前國內外學者的研究主要是通過在實驗室采用模擬法進行研究，重點針對好氧顆粒污泥對含單一重金屬離子廢水的去除行為及機理，對不同種重金屬離子共存的廢水則研究較少。好氧顆粒污泥對重金屬離子的去除主要通過胞外聚合物吸附、離子交換、金屬螯合、化學沉淀等。HuiXu等研究表明：好氧顆粒污泥對Ni2+的去除機理主要通過離子交換過程，同時胞外多聚物EPS和細胞壁基團內含有的O、N、S、P等原子可以和重金屬離子形成螯合物或絡合物，使得重金屬離子得到去除。因此好氧顆粒污泥細胞和EPS對重金屬離子的有機絡合是顆粒污泥吸附重金屬離子的重要方式。

　　HuiXu等通過采用X射線衍射、傅立葉變換紅外光譜及X光電子能譜等技術，提出了吸附的三種機理：離子交換、EPS吸附和化學沉淀。姚磊等通過環境掃描電子顯微鏡和X射線能譜分析結果表明，吸附過程主要是離子交換吸附和金屬鰲合兩個過程。

　　微生物去除重金屬離子的過程一般是多種機理共同作用的結果。重金屬離子可能在微生物表面發生氧化還原反應而去除，有些離子可能會因沉淀或揮發而去除。通過其它方式去除的重金屬離子一般較為次要，實驗中檢測難度較大，對于好氧顆粒污泥的去除機理有待進一步研究證實。

　　3、好氧顆粒污泥去除重金屬的影響因素

　　(1)pH值。

　　pH值是影響好氧顆粒污泥去除重金屬離子的重要因素，其主要是改變基團的荷電特征和污泥的表面電位。HuiXu、YuLiu等研究發現：初始pH值對好氧顆粒污泥對Ni2+的去除率起重要作用，并影響好氧顆粒污泥zeta電位。楊學耀等研究發現：好氧顆粒污泥對Cd2+的去除pH值在6～7。姚磊等研究發現：好氧顆粒污泥在較高pH(5.0-6.0)條件下對Pb2+具有較強的去除效果。

　　(2)接觸時間。

　　地埋式一體化生活污水處理設備點擊咨詢好氧顆粒污泥對重金屬吸附過程一般分為快速吸附和慢速吸附兩個階段。沈祥信研究發現：好氧顆粒污泥去除Cu2+、Cd2+、Zn2+和Pb2+金屬離子平衡時間約為2h;同時研究對Pb2+的去除效果表明：好氧顆粒污泥對Pb2+的去除過程是快速吸附行為，其中前5min的吸附量就達到最大吸附量的75.0%。增加好氧顆粒污泥與重金屬廢水的接觸時間在一定程度上可以提高去除效果，但在實際工程

　　1)針對蒸氨廢水指標超標的情況，將超標的蒸氨廢水送回機械化氨水澄清槽;增加剩余氨水罐和陶瓷膜過濾器的排油次數，排油次數由每周1次改為剩余氨水罐每天排油1次，陶瓷膜過濾器每周排油2～3次。

　　2)針對浮選池噴頭堵塞的問題，使用消防水與空氣混合后對原水進行稀釋和除油，可提高厭氧菌水解和酸化效果。

　　3)針對焦化廢水含磷量低而好氧池投放磷鹽量偏多的現狀，根據實驗數據，將好氧池磷鹽投加量從100kg/d改為在厭氧池和好氧池分別投加50kg/d。

　　4)針對缺氧池pH值偏高的情況，減少蒸氨塔的液堿投加量，液堿投加量從4t/d減為3t/d，蒸氨廢水pH值從8～9降為7～7.5。

　　5)針對缺氧池填料上污泥生長慢、脫落嚴重的情況，每次在缺氧池布水管上通30min壓縮空氣，可及時將死污泥吹落，促進污泥生長。

　　6)針對反硝化菌停留時間短的問題，減少缺氧池回流污水量，將缺氧池回流污水量從55～60m3/h減為38～40m3/h。

　　7)針對好氧池冬季溫度低導致硝化菌生長慢的問題，冬季將好氧池消泡水用中壓蒸汽加熱。

　　8)針對硝化菌停留時間短的問題，減少好氧池消泡水量和回流污泥量，將好氧池消泡水量從約17m3/h減為6～10m3/h(夏季約6m3/h，冬季約10m3/h)，將回流污泥量從35～40m3/h減為20～25m3/h。

　　改進后，二沉池出水的氨氮濃度達到了設計值，2017年1～4月平均值達到13.27mg/L，見表2。