HCR工艺处理炼油含酚废水影响污泥沉降性能因素研究.docVIP

HCR工艺处理炼油含酚废水影响污泥沉降性能的因素研究 　　摘要：本文主要探讨采用HCR工艺处理炼油厂含酚废水过程中的污泥沉降性能的研究，通过对N、P营养物、污泥负荷、有机物冲击、pH值等影响因素的试验，探索影响工艺运行过程中适宜的污泥沉降性能因素。 　　关键词 ： HCR工艺，酚，污泥沉降 　　 　　一．引言 　　国内外对酚去除的生物化学方法研究较活跃，主要有活性污泥法（如镇海炼油化工股份公司采用SBR法处理汽提污水）[1]，有生物接触氧化法[2]，流化床处理技术（如张金利等[3]用粉煤灰为载体处理工业含酚废水）等，我设计中心也曾进行导筒式曝气生物固定床处理炼厂含酚汽提净化废水的研究工作，并取得了一定的效果，可使酚从150mg/L降至10mg/L。 　　HCR（高效紧凑反应器）工艺是德国Clausthal工科大学于80年代发明的一种好氧高效生物处理技术[4]。其工艺原理在于提高反应器的充氧能力和污泥活性来满足短时间内生物快速降解有机物的要求，从而实现提高生化反应效率，达到高效率的处理目的。国内外已对HCR的研究及应用进行了大量的工作[4-6]，如广州造纸厂已采用HCR工艺处理造纸废水，但利用HCR工艺处理含酚污水目前尚未见研究及应用报道。本文主要探讨采用HCR工艺处理炼厂含酚废水过程中的污泥沉降性能的研究，通过对N、P营养物、污泥负荷、有机物冲击、pH值等影响因素的试验，探索影响工艺运行过程中适宜的污泥沉降性能因素。 　　 　　二．试验装置的建立及试验 　　HCR工艺融合了当今的高速射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术，并具有深井曝气和流化污泥床的特点。其空气氧的转化率高，反应器的容积负荷大，水力停留时间短，是当前为西方国家所广泛接受的一种高效好氧生物处理方法。 　　本试验结合HCR工艺处理炼油含酚废水的特点，在新型喷嘴性能测试实验完成后，设计了用于考察污泥沉降性能的实验装置，如图1所示。 　　为便于传热和控制温度，反应器外圆筒改用薄壁塑料板卷制而成，有效体积约40L，在反应器外设置了保温夹套，可通过冰盐浴及恒温水浴锅来实现低温和加热操作。利用该装置对污泥沉降性能的影响因素进行了研究。 　??? 　　三． 试验结果及讨论 　　利用以上装置，对影响污泥沉降性能的影响因素进行了试验。 　　（1） N,P营养成分对污泥沉降性能的影响 　　 　　图2 C/N质量比对SVI的影响曲线图3 C/P质量比对SVI的影响曲线 　　图2为C/N质量比对出水水质和SVI的影响曲线。从图中可以看出，污泥体积指数虽C/N比的降低而降低，且出水COD也随之下降。可见，污水体系中不能缺乏N营养元素，且要达到一定量，但又不能太高。N元素含量太高时，会消耗体系中的氧进行硝化作用，若体系供氧不足，则会发生硝酸盐的反硝化作用生成氮气，造成飘泥现象。合适的C/N质量比可控制在100/5左右。 　　图3为C/P质量比对SVI的影响曲线。从图中可以看出，随C/P质量比的下降，SVI由开始的145mL/g而逐渐下降为52mL/g，沉降性能变好，出水COD也由开始的150mg/L下降到62mg/L，出水变成清澈。可见，磷元素对维持细菌生理活性及良好的沉降性是十分重要的。由实验结果可确定适合的C/P质量比为100/1。 　　（2） 污泥负荷对其沉降性能的影响 　　 　　 　　图4 污泥负荷对SVI值的影响 　　图4为反应器内污泥浓度约为6000mg/L，C/N/P质量比100∶5∶1，温度为25℃， pH值为6.8，进水酚浓度为100mg/L，进水COD为500 mg/L时，出水COD及污泥体积指数随污泥负荷变化关系。当污泥负荷较小时（0.24 kg#8226;#8226;kg-1#8226;d-1~0.48 kg#8226;#8226;kg-1#8226;d-1），SVI值也很很低，这时营养物质缺乏，微生物发生内源消耗，此时污泥颗粒细小，无机物含量高，污泥缺乏活性，表现在随后的污泥负荷增加，污泥体积指数虽然不变，但COD去除率却没有上升，出水COD增加。在运行约1个周期之后，污泥活性恢复，COD去除率增加。 　　从图中还可以看出，当污泥负荷≥9.6 kg#8226;#8226;kg-1#8226;d-1时，COD去除率迅速下降，污泥沉降性能下降，有发生污泥膨胀的可能，实验监测此时的装置出口处的溶解氧约为1.4 mg/L 。 　　分析实验结果表明，污泥负荷介于0.1 kg#8226;#8226;kg-1#8226;d-1~4.8 kg#8226;#8226;kg-1#8226;d-1之间时，污泥沉降性能好且生物活性高。 　　（3）冲击负荷对污泥沉降性能的影响 　　当进水量由40L/h变化到160L/h时，运行2h，