摘要：本文介紹了通過調(diào)整SBR的運行參數(shù)和運行方式來實現(xiàn)生物脫氮的應(yīng)用實踐，為水污染防治特別是味精廢水的管理運營和設(shè)計提供了借鑒思路。

關(guān)鍵詞：生物脫氮 SBR 味精廢水  運行控制

1  前言

味精生產(chǎn)屬發(fā)酵行業(yè)，生產(chǎn)過程主要是以水為媒介進行，所排廢水中以有機污染物為主，濃度較高，成份相對復(fù)雜，治理難度較大。由于味精生產(chǎn)過程中使用了液氨作為輔料，使得處理的廢水中NH3-N濃度較高，對流域水系造成了一定的污染，且到2007年1月1日，根據(jù)味精污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求[1]，所有外排味精廢水COD≤200mg/L，NH3-N≤50mg/L，標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)，環(huán)境要求更加迫切，解決廢水的脫氮問題成為同行業(yè)的主要環(huán)保工作。為此，公司在2005年組織有關(guān)工程技術(shù)人員進行了脫氮研究，對現(xiàn)有治理設(shè)施進行完善，對現(xiàn)有治理技術(shù)進行創(chuàng)新，以期提前實現(xiàn)味精工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的新要求。

2  氨氮治理的技術(shù)路線

通過將近一年的研究、探討、摸索、優(yōu)化和實踐，自2005年12月份以來，我們已基本解決了味精廢水的氨氮治理問題，實現(xiàn)了味精廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，主要污染物控制指標(biāo)優(yōu)于味精工業(yè)污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到外排廢水COD≤150mg/L，NH3-N≤35mg/L。

具體技術(shù)路線敘述如下。

2.1  實施清潔生產(chǎn)  強化源頭控制

對生產(chǎn)中產(chǎn)生高NH3-N濃度的發(fā)酵取樣水、發(fā)酵看pH水進行收集后隨發(fā)酵液一起進入下道工序；對產(chǎn)生較高NH3-N濃度的粗制濃縮蒸發(fā)水回用到發(fā)酵車間，作為其它輔料的配料水進入發(fā)酵罐，同時也節(jié)省了液氨的投加量；對產(chǎn)生較低NH3-N濃度的發(fā)酵洗罐廢水、粗制尾液濃縮蒸發(fā)水全部收集后送到污水處理廠進行生物處理。通過分流和回用等措施使污水處理廠每天接收廢水中的NH3-N總量減少了75%～80%，其中第一污水處理廠每天接收的中、低濃度廢水水量由原來的4500 m3減少到3000 m3，綜合水質(zhì)的NH3-N濃度由550 mg/L降到200 mg/L。實施清潔生產(chǎn)和源頭控制為后續(xù)生物脫氮處理創(chuàng)造了條件，減輕了壓力。

2.2  創(chuàng)新治理技術(shù)  提高脫氮效果

原有中、低濃度廢水的處理設(shè)施先后于1996年和1997年建成投產(chǎn)運行，采用“UASB+SBR”工藝，SBR設(shè)施的原設(shè)計進水水質(zhì)為COD≤1500mg/L，NH3-N≤550mg/L，出水水質(zhì)為COD≤300mg/L，NH3-N≤120mg/L，不能滿足行業(yè)廢水排放的新要求，特別是對氨氮指標(biāo)的要求，再加之部分設(shè)備老化，為此，必須完善設(shè)施、創(chuàng)新技術(shù)、提高效果。于是對接收的綜合廢水利用原有SBR處理設(shè)施，在調(diào)整控制參數(shù)、增加脫氮設(shè)施、改變運行方式的基礎(chǔ)上進行生物脫氮研究。首先，我們對污水處理設(shè)施進行了大規(guī)模的整修，并在每個SBR反應(yīng)池內(nèi)增加了兩臺推流器，使調(diào)節(jié)池的各種進水與反應(yīng)池的活性污泥進行充分混合，以便反硝化反應(yīng)的良好進行；其次，通過生產(chǎn)實踐，我們對調(diào)節(jié)池的綜合水質(zhì)進行調(diào)整，控制C/N比值在5：1左右，pH≥6.5，提高反硝化反應(yīng)的效率；第三，結(jié)合常規(guī)硝化反硝化理論和好氧反硝化[2]的新理論，我們對工藝參數(shù)和運行方式進行了優(yōu)化調(diào)整，處理流程為：進水→缺氧攪拌（3h）→曝氣（6.5h）→缺氧攪拌（1h）→沉淀（lh）→排水（0.5h）。

3  生物脫氮總結(jié)（以第一污水處理廠為例）

為了工藝完善和更進一步的優(yōu)化，我們對現(xiàn)階段采用生物脫氮技術(shù)后的好氧生化處理情況進行了整理，并結(jié)合一年來的治理情況進行了分析和總結(jié)。

3.1 污水處理廠每天接收的來水情況

小麥淀粉廢水水量為50～100 m3，COD在9000mg/L左右，NH3-N在100mg/L左右；制糖廢水水量為10～20 m3，COD在12000mg/L左右，NH3-N在300mg/L左右；發(fā)酵廢水水量為50～70 m3，COD在15000mg/L左右，NH3-N在650mg/L左右；粗制廢水水量為900～1000m3，COD在500mg/L左右，NH3-N在450mg/L左右；精制廢水水量為300～350 m3，COD在400mg/L左右，NH3-N在110mg/L左右；尾液濃縮蒸發(fā)水水量為300～350 m3，COD在800mg/L左右，NH3-N在250mg/L左右；脫泥水水量為800 m3～1200 m3，COD在150mg/L左右，NH3-N在35mg/L左右；綜合水量為2800 m3/d左右，COD在1000mg/L左右，NH3-N在200mg/L左右。

3.2 SBR好氧工藝調(diào)整情況

控制調(diào)節(jié)池的實際水質(zhì)為：COD在1000mg/L左右，NH3-N在200mg/L左右。好氧系統(tǒng)共有8個SBR反應(yīng)池，每個SBR反應(yīng)池的有效容積為1600 m3，控制MLSS為3500～4000 mg／L，每周期進水250～280 m3，進水的同時輕微開啟曝氣閥（以翻動污泥為準(zhǔn)），同時開啟推流器，使SBR反應(yīng)池污泥與進水充分接觸反應(yīng)，3小時后停推流器和開大曝氣閥，DO控制在0.5 mg／L～1.5 mg／L，進行硝化反應(yīng)，曝氣6～7h后關(guān)閉氣閥、開啟推流器攪拌1h，然后進行靜沉操作，沉淀1h后開始逐步下降排水。排水水質(zhì)為：pH 7.2左右，COD在150mg/L以下，NH3-N在35mg/L 以下。

3.3 數(shù)據(jù)分析

表1是8#SBR反應(yīng)池（2006年8月1日至10日）在運行周期內(nèi)不同時間點的水質(zhì)測定的平均值。 

氨氮的變化：

NH3－N在反應(yīng)池第一缺氧攪拌段和第二缺氧攪拌段的變化不大，說明沒有發(fā)生硝化反應(yīng)，反硝化菌將上一周期剩余的NO-3-N還原為N2[3]。在曝氣段，NH3-N濃度呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，說明在有氧狀態(tài)下發(fā)生了硝化反應(yīng)，NH3-N主要是在曝氣段的前3h內(nèi)降低，3h后濃度降低的較平緩，總?cè)コ�率�?8％左右。

CODCr的變化：

CODCr在反應(yīng)池的第一缺氧攪拌期間內(nèi)下降比較多，說明硝酸鹽反硝化時需消耗有機物。第二缺氧攪拌期間內(nèi)下降較少，說明由于經(jīng)曝氣段之后有機物已被基本耗盡，反硝化細(xì)菌主要進行內(nèi)源反硝化。在曝氣段，CODCr的下降也主要發(fā)生在前3h，總體上濃度呈逐漸降低。從出水水質(zhì)看，CODCr的去除率為87％左右。

C/N比值對脫氮的影響：

從味精生產(chǎn)廢水的處理實踐看，當(dāng)C/N低于4時，脫氮效果較差。而我公司的綜合廢水的C/N比值可基本保持在5:1，完全可滿足生化過程對碳源的需求，達(dá)到良好的脫氮效果。

溶解氧對脫氮的影響：

2005年，我們通過在1.0mg/ L、2.0 mg/L和3.0 mg/L三種DO濃度下的好氧生化實踐效果進行對比，監(jiān)測結(jié)果表明，NH3-N去除率基本一致，因此我們選定維持較低的DO濃度，這樣即降低運行費用，而同時還提高了脫氮效率。

污泥濃度對脫氮的影響：

曾通過控制MLSS分別在3000mg/ L、3500mg/L、4000 mg/L和4500 mg/L四種情況下的生物脫氮效果進行同期運行對比，結(jié)果表明，MLSS在3500mg/L和4000 mg/L時 NH3-N去除率較高。

4  結(jié)束語

通過我們在味精廢水治理中的應(yīng)用實踐表明：對SBR工藝的運行方式和運行參數(shù)進行合理調(diào)整和有效控制，不僅能顯著降解BOD，而且也能取得良好的脫氮效果。

參考文獻

[1] GB19431-2004，味精工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 呂錫武.氨氮廢水處理過程中的好氧反硝化研究[J].給水排水.2000，26（4）：17－22.

[3] 孫錦宜.含氮廢水處理技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.4.178－179.作者: 周 陽, 高立棟, 王現(xiàn)星