在工業(yè)廢水生物處理系統(tǒng)中，微生物通過自身的新陳代謝作用將污染物降解為無毒、無害的小分子物質(zhì)。但現(xiàn)代工業(yè)排放的大量污染物對微生物有較強(qiáng)的毒害和抑制作用。在生物硝化工藝中，由于硝化菌生長率緩慢、產(chǎn)率低且為自養(yǎng)型細(xì)菌，因此就會(huì)導(dǎo)致硝化反應(yīng)啟動(dòng)時(shí)間長、污泥流失嚴(yán)重或遭受負(fù)荷沖擊難恢復(fù)。此時(shí)，可采用生物增效技術(shù)作為有效的輔助手段。
生物增效技術(shù)是一種通過投加從自然界篩選的優(yōu)勢菌種而達(dá)到去除某一種或某一類有害物質(zhì)，從而提高系統(tǒng)處理效率的技術(shù)。通過這種技術(shù)，可以快速增加系統(tǒng)中的有效目標(biāo)生物量，以強(qiáng)化系統(tǒng)對某一特定或特殊污染物的處理能力。該技術(shù)可應(yīng)用于廢水處理系統(tǒng)中的有機(jī)物降解、氨氮去除、系統(tǒng)快速啟動(dòng)、故障恢復(fù)、消除富營養(yǎng)化等方面。
本文以陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司三期廢水處理裝置為例，詳細(xì)介紹生物增效技術(shù)在煤化工廢水生物處理系統(tǒng)中有效提高氨氮去除效果的應(yīng)用。
1、污水處理系統(tǒng)概況
1.1 裝置概況
陜西渭河煤化工集團(tuán)三期廢水處理裝置主要采用SBR廢水處理工藝。該廢水處理系統(tǒng)于2011年8月底投入運(yùn)行，設(shè)計(jì)規(guī)模為120m3/h。廢水主要為煤氣化裝置產(chǎn)生的高氨氮廢水以及甲醇合成精餾裝置產(chǎn)生的高COD廢水、地面沖洗水、初期雨水等。實(shí)際廢水總量約為130m3/h，其中煤氣化裝置產(chǎn)生的高氨氮廢水約95m3/h，甲醇合成精餾裝置產(chǎn)生的高COD廢水約15m3/h，地面沖洗水20m3/h。
1.2 存在的問題
三期廢水處理裝置自2011年8月建成運(yùn)行以來，經(jīng)過為期三個(gè)月調(diào)試、污泥馴化培養(yǎng)，隨后不斷提高負(fù)荷，自2012年4月整個(gè)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行，出水達(dá)標(biāo)。2016年開始根據(jù)公司生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際需要，三期煤氣化裝置雙爐運(yùn)行，氣化廢水量由95m3/h增加至120m3/h，氣化煤種也發(fā)生改變，氣化廢水長期NH3-N≥400m3/h，至2016年4月份，長時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致廢水處理裝置氨氮去除效果變差，出水氨氮值嚴(yán)重超標(biāo)，2016年4月該廢水處理裝置生化處理進(jìn)水和出水氨氮。
系統(tǒng)硝化反應(yīng)效果基本沒有，氨氮去除能力低，并且SBR池曝氣階段DO較低，pH值為6.5-7.2，鏡檢發(fā)現(xiàn)污泥活性不好，沉降性能差。
2、硝化菌使用
2.1 投加位置
硝化菌種在2#、4#兩組出水效果最差的SBR池使用，1#、3#、5#、6#池正常進(jìn)水。
2.2 使用周期和投加量
4月28日開始生物增效劑在2#SBR池和4#SBR池第一循環(huán)曝氣階段各投加6桶×4.5kg•桶-1，同時(shí)減少進(jìn)水量至5min，悶爆兩個(gè)周期；從第三個(gè)循環(huán)后各投加3桶×4.5kg•桶-1，同時(shí)每次增加進(jìn)水時(shí)間5min，連續(xù)投加3個(gè)循環(huán)，每池共計(jì)投加15桶共計(jì)58.5kg生物增效劑。第六個(gè)循環(huán)水量調(diào)整至正常負(fù)荷。
2.3 其他主要工藝參數(shù)控制
2.3.1 營養(yǎng)物
2#SBR池和4#SBR池每循環(huán)厭氧階段，各投加甲醇15min。
2.3.2 pH值
生物增效劑投加前，SBR系統(tǒng)由于硝化反應(yīng)受到抑制，SBR池的pH值均為6.5-7.2。為了保障硝化菌正常進(jìn)行硝化-反硝化反應(yīng)，2#SBR池和4#SBR池每進(jìn)水階段投加30%液堿，同時(shí)配合投加Na2CO3，調(diào)節(jié)pH值在7.5-8.0。
2.3.3 溶解氧
在運(yùn)行中，維持曝氣階段DO：2-4mg/l。
3、數(shù)據(jù)及分析
由圖2可以看出，SBR池進(jìn)水氨氮數(shù)值高且波動(dòng)大。硝化菌從4月28日開始在2#SBR池和4#SBR池投加使用，前期大量投加進(jìn)行啟動(dòng)強(qiáng)化并悶爆，隨著硝化菌逐漸適應(yīng)2#SBR池和4#SBR池生化系統(tǒng)的水質(zhì)特點(diǎn)，投加量逐步減少，出水氨氮開始出現(xiàn)穩(wěn)定的下降，5月10號2#SBR池的出水氨氮值降至25mg•L-1以下，出水氨氮值為21.3mg•L-1；5月12號4#SBR池的出水氨氮值降17.4mg•L-1，自此進(jìn)入硝化菌效果的穩(wěn)定期。至到5月15號，共計(jì)5d的穩(wěn)定期，2#SBR池和4#SBR出水氨氮值均小于25mg•L-1的標(biāo)準(zhǔn)，最小為13.51mg•L-1，符合預(yù)期要求，同時(shí)也可以確定2#SBR池和4#SBR的硝化-反硝化反應(yīng)系統(tǒng)已快速建立（15天時(shí)間氨氮去除率69%提高到94%），達(dá)到25mg•L-1以下，硝化系統(tǒng)抗沖擊能力增強(qiáng)，故障恢復(fù)快。
通過對2#SBR池和4#SBR池使用生物增效劑前后的污泥鏡檢對比后發(fā)現(xiàn)，在使用生物增效劑之前，系統(tǒng)中存在的活性污泥其膠團(tuán)較稀，且有大量的絲狀菌團(tuán)，較少出現(xiàn)原后生物。而使用增效劑后，菌團(tuán)都變得密實(shí)，消除了絲狀菌團(tuán)，出現(xiàn)各種纖毛蟲的原生物。同時(shí)經(jīng)過一段時(shí)間2#SBR池和4#SBR池出水指標(biāo)的連續(xù)監(jiān)測，當(dāng)遇到非正常的沖擊后，系統(tǒng)都能得到正常的恢復(fù)，不會(huì)受到影響。由此可見，生物增效技術(shù)的運(yùn)用，其抗沖擊能力增強(qiáng)，同時(shí)活性污泥的性能得到的改變，有效的提高了其處理效率。
4、結(jié)束語
綜上所述，除了生物增效技術(shù)發(fā)揮了明顯的效果外，也需要注意控制好以下幾個(gè)參數(shù)：
（1）SBR池進(jìn)水pH值控制硝化菌會(huì)比較弱，保證進(jìn)水pH值7.5～8.0，有利于發(fā)揮硝化菌降解氨氮的功能；若對pH值的控制低于7.5，硝化菌的硝化功能會(huì)退化�，F(xiàn)場需安排加堿或者Na2CO3，調(diào)節(jié)SBR池的pH值。
（2）營養(yǎng)源的投加由于進(jìn)水的C/N不平衡，所以充足的碳源以及合適的碳、氮、磷比是保證微生物正�；钚员夭豢缮俚臈l件，因此要補(bǔ)充甲醇、磷酸等營養(yǎng)物質(zhì)。
（3）SBR池的DOSBR池曝氣量是一個(gè)很重要的參數(shù)，因此合理確定SBR的曝氣時(shí)間是非常重要的。在運(yùn)行中，曝氣時(shí)間的確定主要應(yīng)該根據(jù)SBR池中DO的變化趨勢來確定。
（4）微生物鏡檢長期的鏡檢監(jiān)測可以有效了解生化系統(tǒng)是判斷系統(tǒng)污泥性狀及微生物活性，給工藝人員在廢水裝置的調(diào)整過程中提供依據(jù)。
通過投加生物增效菌種，利用生物增效技術(shù)對廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行有效處理，已成為越來越多企業(yè)的在處理工業(yè)生產(chǎn)廢水最佳選擇，該技術(shù)能夠有效保證廢水處理裝置生化處理系統(tǒng)的運(yùn)行效率和抗沖擊能力，能夠使企業(yè)在廢水處理環(huán)節(jié)有效降低成本，能有效提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（來源：陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司）
