有機質濃度和氮濃度是污水處理中的兩個重要指標，隨著工業(yè)的發(fā)展，過量的無機氮排放到水體當中，造成水體富營養(yǎng)化現象是當前人類面臨的重大生態(tài)問題。水體富營養(yǎng)化必然會導致藻類等浮游生物的大量繁殖，溶解氧濃度低，水體惡化。因此處理含氮污水，使其達到排放標準，就顯得尤為重要，特別是總氮高COD污水的處理，成為當前研究的熱點問題。
目前，傳統(tǒng)的AO工藝仍然是各污水處理廠去除總氮的主要工藝路線，MBBR工藝主要應用在用地緊張的污水處理廠升級改造項目中，用于提高除碳和除氮效果。本工程通過馴化反硝化菌種與AO-MBBR工藝有機結合，達到降解高濃度總碳與總氮的目的。
1、工程概況
遼寧某石化企業(yè)污水處理裝置主要接受處理尼龍廠及烯烴廠的工業(yè)污水，具有pH值低、COD濃度高、硝態(tài)氮濃度高的特點。現在污水處理采用的方法是將該股廢水混入其他廢水，進行稀釋處理，總排放出水總氮往往超過一級A排放標準。面對日益嚴格的環(huán)保要求，決定采用生物強化AO-MBBR技術處理該股高濃度廢水，從根本上解決總氮超標問題。
該裝置接收的高濃度廢水的設計流量為400m3/h，進水水質：pH為3~4，COD小于2000mg/L，總氮小于400mg/L，油小于500mg/L。對該股廢水采用生物強化技術進行單獨處理，廢水系統(tǒng)處理后達到pH為6~9，COD小于120mg/L，總氮小于40mg/L，油小于3mg/L。
2、處理工藝
根據該股廢水水質的特點及出水水質要求，采用“pH調節(jié)池+緩沖池+隔油池+氣浮池+一級缺氧池+缺氧沉淀池+一級好氧池+好氧沉淀池”的處理工藝，工藝流程如圖1所示。
3、流程說明
pH調節(jié)池。上游排污裝置下排的高總氮高COD廢水為酸性，將在線pH計設定一定的范圍(7~8)，通過加藥泵自動加入液堿，將廢水pH值調節(jié)至中性，然后與含油污水進行混合。
緩沖池。當污水水質(COD)水量發(fā)生大的波動，超出設計范圍，連鎖打開進入緩沖池的閥門，污水進入緩沖池進行調節(jié)。待污水水質水量恢復正常后，緩慢回放至系統(tǒng)。
隔油池與氣浮池�；旌虾蟮奈鬯涍^兩級隔油和一級氣浮裝置，去除水中的浮油，一級隔油池新建，二級隔油池利舊，氣浮出水重力流入一級缺氧池。
一級缺氧池。一級缺氧池利用原有的8750m3池體，采用推流方式，池內設置攪拌器8臺、氣提裝置四套、脫膜器4套，通過池內加活性酶載體填料，投加比例為17%，以提高污泥濃度，在缺氧池中投加反硝化菌種并進行馴化，投加醋酸鈉作為碳源，在缺氧條件下，通過反硝化作用將硝態(tài)氮轉化為氮氣，從而達到去除硝態(tài)氮的目的。
缺氧沉淀池。缺氧沉淀池利用原有的輻流式沉淀池，有效容積1350m3，缺氧池沉淀池出水重力流入一級好氧池。設計中考慮設置超越線，根據實際運行狀況可以超越缺氧沉淀池，一級缺氧池的出水直接進入一級好氧池。沉淀污泥部分經外回流至一級缺氧池，剩余污泥排放至原污泥池。
一級好氧池。一級好氧池利用原有的4400m3池體，池內投加活性酶載體填料，投加比例為18%，高污泥濃度，采用鼓風曝氣保持填料在池內的均勻分布，曝氣采用微孔軟管曝氣帶，便于提升檢修更換，池內設氣提裝置4套，脫膜器4套，一級好氧池的出水重力流入好氧沉淀池。一級好氧池出口設硝化液回流泵，通過內回流至一級缺氧池，硝化液回流比為100%。
好氧沉淀池。好氧沉淀池利用原有的斜板沉淀池，有效容積600m3，污水在沉淀池內進行泥水分離，如果出水水質達到一級B排放標準，則直接排入污水深度處理裝置，否則出水進入集水池，通過泵提升后進入原有污水處理裝置的均質池繼續(xù)進行生化處理。好氧沉淀池的沉淀污泥部分經外回流至一級好氧池，剩余污泥排放至原污泥池。
提升泵站。設3臺污水提升泵，200m3/h，兩運一備。
4、工程運行情況
(1)試運行中存在的問題。
工程試運行進水(30%~50%負荷)投用兩周后，系統(tǒng)工藝運行正常，生化處理效果很好，短時間內總氮去除率達到50%以上，COD去除率達到65%以上。同時試運行中也暴露了一些問題：
第一，A池出現填料在池底淤積。主要原因是填料為軟性填料，在試運初期，污泥回流量過大，填料掛泥多，加上液下攪拌器運行出現問題，造成少量填料在進水側的池底邊角出現淤積。通過調整污泥回流量及液下攪拌器的葉片角度，使問題順利解決。
第二，O池的出口攔網出現填料堆積。主要原因是O池為推流式曝氣池，正常情況下填料隨水流方向緩慢移向曝氣池的出水端，通過攔網收集到喇叭口，再由氣提脫模器裝置將填料連續(xù)回流到曝氣池進水側，試運初期由于氣提風量沒有調整好，回流量小，造成了填料堆積的情況。通過調整氣提風量，使問題得到解決。
(2)經試運行后滿負荷運行，連續(xù)監(jiān)測各項水質指標平均值如表1所示。
5、主要經濟技術指標
經滿負荷運行后，主要技術指標如表2所示。
6、結論
(1)采用生物強化AO-MBBR工藝處理高COD高總氮廢水，效果良好，對處理其他同類廢水具有積極的參考價值。
(2)生物脫氮技術(AO工藝)在常規(guī)污水脫氮中應用廣泛，技術路線成熟，但對于高總氮高COD污水，可采取生物強化技術與傳統(tǒng)工藝有機結合，達到處理效果。
(3)活性酶載體填料具有比表面積大、完全流化、生物活化性能優(yōu)異等特點，可進一步提高微生物的數量與活性，適于老裝置提標改造以及難降解的污水處理。
(4)在生物處理系統(tǒng)中，通過投加特定的工程菌劑，可增強系統(tǒng)對特定污染物的降解能力，提高降解速率，達到有效處理難降解有機污水的目的。
(5)填料回流與生物膜剝離技術設備能促進填料內部膜的更新，穩(wěn)定生物降解效果，并可以有效解決填料隨水流方向堆積的問題。(來源：中國石油遼陽石化公司動力廠)
