厭氧-好氧間歇工藝處理煤氣化廢水的試驗研究.pdf

1、我國“富煤、貧油、少氣”的能源特點決定了煤氣化產業(yè)的快速發(fā)展。但同時,如何對排放的生產廢水進行有效的處理也成為了制約其發(fā)展的瓶頸。煤氣化廢水主要來自于高濃度的煤氣洗滌廢水,含有大量的酚類、氨氮、芳香烴類和雜環(huán)類、氰化物等有毒有害物質,水量大,水質復雜,污染物濃度高,對人體和環(huán)境都危害較大。生物處理與深度處理技術聯(lián)用是煤氣化廢水處理發(fā)展的方向,但在長期的實踐中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有生物處理技術往往存在出水效果不理想、污泥量大、系統(tǒng)穩(wěn)定性差、工藝流程長、

2、占地面積大、處理成本高等問題,且實驗室規(guī)模研究中往往采用人工配水研究其處理效果和降解機制,結果并不能代表對實際廢水的處理功效,難以有效地指導實際工程。本課題采用厭氧水解酸化-好氧組合工藝處理煤氣化廢水,分別利用了水解酸化和好氧菌群各自不同的降解特性,強化了總體處理效果。試驗用水采用經酚氨回收后的實際煤氣化廢水,研究了污染物在各段的去除效果和水解酸化預處理的實際功效,建立了污染物降解動力學模型,得出了水解酸化過程碳平衡分布圖,并通過GC-

3、MS方法進一步解析各種有機物的厭氧好氧降解規(guī)律。
　　系統(tǒng)進水COD為950-1200mg/L,總酚為190-240mg/L,揮發(fā)酚為83-115mg/L,氨氮為80.8-110.4mg/L,經水解酸化48h-好氧48h處理后,出水COD、總酚、揮發(fā)酚、氨氮的總去除率分別為59.6±0.6％,84.6±1.4%,99.8±0.2%和98.7±1.2%,厭氧段對 COD和揮發(fā)酚的去除貢獻較大,去除了約69.5±1.9%的COD和98

4、.6±1.4%的揮發(fā)酚,揮發(fā)酚在厭氧段被基本去除;水解酸化24h-好氧48h對COD、總酚、揮發(fā)酚、氨氮的總去除率分別為65.1±1.0%,79.6±2.0%,99.5±0.5%,99.0±0.9%,由于水解酸化時間縮短,在好氧段去除的COD、總酚、揮發(fā)酚所占的比例均有所上升,大部分總酚的去除轉由好氧段完成。通過對污泥的不斷馴化,系統(tǒng)污染物去除效率大幅提升,縮短了運行周期,降低了運行成本。
　　系統(tǒng)氨氮處理效果良好,出水低于0.5

5、mg/L,遠低于現(xiàn)有的煤氣化廢水生物處理實例,在氨氮去除方面具有很大的優(yōu)勢,這主要是因為水解酸化段的預處理作用減輕了好氧段負擔并削弱了對硝化菌的毒害和抑制作用。該廢水中揮發(fā)酚約占總酚含量的37.7%-56.9%,揮發(fā)酚的去除率可達到100%,效果明顯高于總酚,是該系統(tǒng)中酚類化合物減少的最主要成份。試驗條件下該體系COD、總酚、揮發(fā)酚和氨氮的水解酸化和好氧降解均符合一級反應動力學特征。
　　碳源去向實驗表明,水解酸化反應48h,氣相

6、甲烷含量較高,液相IC較低,體系已經進入產甲烷階段,有機物主要經甲烷化作用去除;水解酸化24h,水解酸化變?yōu)轶w系的主導階段,有機物主要由水解酸化方式去除。
　　GC-MS結果表明,進水最主要的污染物是酚類,其次是羧酸類、酮類、烷烴類和雜環(huán)類化合物。經生物處理后,大部分的酚、羧酸和酮類得以降解,而一些結構復雜的雜環(huán)、多環(huán)、脂類、烷烴類和胺類則殘留下來,難以生化處理,這也體現(xiàn)在該工藝雖然對各有機物有較高的去除率,但出水COD約為370