煉油生產(chǎn)中一般產(chǎn)生三種污水：含鹽污水、含硫污水、含油污水。另外還有堿渣污水。

含硫污水一般先經(jīng)過污水汽提裝置進(jìn)行汽提，將硫化氫，氨從污水中氣體出來后可以在常減壓、催化吸收穩(wěn)定等地方回用，剩余部分排至污水處理場。( H( Y1 e5 O? h% D+ D? K! S

含油污水要先進(jìn)行隔油處理，然后再進(jìn)入下一道工序。除油后的污水與污水汽提凈化水、含鹽污水匯合，進(jìn)入浮選隔油，然后再進(jìn)入生化（這就是通常所說的污水處理老三套，隔油、浮選、生化），現(xiàn)在有更好的方法，隔油有斜板、浮選有溶氣法、渦凹浮選、生化有A/O法、MBR法等。目前提倡再生水回用，MBR法流程較短，比較適合。. q! ~& F* }- d$ X0 k$ ^' _1 K; g

堿渣污水處理難度較大，國內(nèi)撫順石化研究院發(fā)明了一種稱為濕式氧化的較好處理方法，能大幅度去除惡臭和COD，然后再摻到老三套中一同處理。

污水處理

9.1 污水來源及特性

9.1.1 化學(xué)產(chǎn)品回收系統(tǒng)8 k? v& Q5 G* x

1) 蒸氨廢水0 q; ], o: H4 y5 n) l4 k( h

蒸氨廢水是剩余氨水經(jīng)蒸氨塔蒸出氨后，從塔底排出的廢水。剩余氨水來自從焦?fàn)t炭化室逸出的煤氣冷凝液。剩余氨水產(chǎn)量等于裝爐煤帶入的表面水(約占干煤量的10%)和煉焦產(chǎn)生的化合水(約占干煤量的2%)之和扣除初冷器后煤氣帶走的水量后的數(shù)值。焦化污水主要來源于剩余氨水。蒸氨廢水主要污染物參考含量（mg/L）：酚- 400~1500；T-CN~20；T-NH3-＜3000；油-50~100。/ r. l; r: q, W- V" A& h: X

2) 粗苯分離水

?粗苯分離水的主要污染物參考含量(mg/L)：

COD- 11230；酚- 400；T-CN-600；T-NH3-4500；油-140。7 b+ W3 T# P; e6 K6 P2 t( S+ W

3) 煤氣終冷排污水

終冷排污水是指煤氣經(jīng)最終冷卻的冷凝水，一般占冷卻煤氣水量的15%。主要污染物參考含量(mg/L)：COD- 560；酚- 33.2；T-CN-19.5；T-NH3-395；油-2.9。1 W( p4 q! I! p& s1 `? i3 L

4) 硫銨結(jié)晶抽氣冷凝水. C0 i8 g$ g* Z+ ^? @5 h8 g% F

? ?主要污染物參考含量(mg/L)：, t; _, E1 `2 `? C- L9 z1 W

? COD-1710；酚- 100；T-CN-20；T-NH3-300；油-100。

5) 脫硫吸收塔排水+ z9 B8 Z0 `. G4 P9 i6 w

? ?主要污染物參考含量(mg/L)：

? ?COD-1700；T-NH3-670；油-100。! |! e$ A; v4 A? u' A4 T

9.1.2化產(chǎn)精制系統(tǒng)

1)? 焦油蒸餾水0 z! _4 Z$ D/ d

主要污染物參考含量（mg/L）：+ V" m- @; ~/ @. J$ k/ q/ h

COD－29550； 酚－3600；CN－－300；SCN－－145；T-NH3－5500；油－110。

苯酸洗精制分離水

主要污染物參考含量（mg/L）：) Z! z+ a? ?% ]4 i8 _" n/ l

COD－1000； 酚－100；CN－－70；NH3－100；酚－100。

苯加氫精制分離水: N4 J) X/ D# k4 Z& l1 P

主要污染物參考含量（mg/L）：; V4 W2 N, r/ P) k

COD－5950； 酚－30；CN－－20；SCN－－20；T-NH3－2500。% A/ S; f: _, F" X

酚鹽分解分離水

主要污染物參考含量（mg/L）：

COD－41300； 酚－2600；油－85。

吡啶精制分離水

主要污染物參考含量（mg/L）：COD－1150；CN－－300。. G; A7 e. w/ k

瀝青焦分離水* r/ A7 F" f) |' [6 b+ a

主要污染物參考含量（mg/L）：COD－37800；酚－7040；T-CN－－1623；? ? ?' i. I3 t; ]8 c3 q

SCN－－1095；T-NH3－11695；油－350。

瀝青池排水+ S& _: L" ]3 x" c4 a: T5 j' ?

主要污染物參考含量（mg/L）：

COD－410； 酚－70；SCN－－120；T-NH3－30；油－30。

9.1.3 其它

煤氣水封排水；地坪清掃水；掃汽冷凝水；化驗室排水；清洗油品槽排水等。2 O* @? g" l1 C

綜上可見，焦化污水污染物種類多，成分復(fù)雜，含量最多的是酚類化合物，氰化合物和氮化合物。5 \( y) x6 y; l9 a: t

9.2 焦化污水的危害

焦化污水是一種污染范圍廣、危害性大的工業(yè)污水。其危害性主要表現(xiàn)在以下幾方面：8 q: N( Y" ]+ z2 T

9.2.1 對人體的毒害作用

焦化污水中含有的酚類化合物是原型質(zhì)毒物，可通過皮膚、粘膜的接觸吸入和經(jīng)口服而侵入人體內(nèi)部。它與細(xì)胞原漿中蛋白質(zhì)接觸時，可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成不溶性蛋白質(zhì)，而使細(xì)胞失去活力。酚還能向深部滲透，引起深部組織損傷或壞死。低級酚還能引起皮膚過敏，長期飲用含酚污水會引起頭暈、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)病癥。在多環(huán)芳烴中，有的被證實具有致癌、致突變和致畸特性，已經(jīng)引起人們的關(guān)注。

9.2.2 對水體和水生物的危害, ~7 q8 f* X, S/ [3 p

焦化污水主要含有有機物。絕大多數(shù)有機物具有生物可降解性，因此能消耗水中溶解氧。當(dāng)氧濃度低于某一限值，會導(dǎo)致魚群大量死亡。當(dāng)氧消耗殆盡時，將造成水質(zhì)**，嚴(yán)重地影響環(huán)境衛(wèi)生。水中含酚0.1~0.2mg/L時魚肉有酚味，濃度高時引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性還可以大大抑制水體其它生物(如細(xì)菌、海藻、軟體動物等)的自然生長速度，有時甚至?xí)Ｖ股L。焦化污水中其它物質(zhì)如油、懸浮物、氰化物等對水體與魚類也都有危害，含氮化合物能導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。( o& ]6 [, h$ C

9.2.3對農(nóng)業(yè)的危害/ Z# d2 t& A3 b% O8 t& _6 b' G6 N; ^

用未經(jīng)處理的焦化污水直接灌溉農(nóng)田，將使農(nóng)作物減產(chǎn)和枯死，特別是在播種期和幼苗發(fā)育期，幼苗因抵抗力弱，含酚的水使其霉?fàn)€。用未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水灌溉，收獲的糧食和果菜有異味。污水中的油類物質(zhì)堵塞土壤孔隙，含鹽量高使土壤鹽堿化。

9.3 焦化污水的治理 , R( _* A4 I! e' K1 L+ p7 v

從各工序排出的污水，水質(zhì)不同。按含污染物的濃度及生物可降解性，通常將污水分為三部分，分別進(jìn)行處理：某些高濃度有機污水，如焦油蒸餾和酚精制的分離水，含有生物不能降解的物質(zhì)，一般用焚燒分解的方法處理；其余這類污水與剩余氨水混合后一同送蒸氨工序，最后以蒸氨廢水的形式排出，再進(jìn)行生化處理；低濃度的污水，通常當(dāng)作蒸氨廢水生化處理的稀釋水。近年來，蒸氨廢水幾乎成為化產(chǎn)工藝排出的唯一一種高濃度焦化污水，它也是焦化廢水的主要來源。由于煤氣終冷由開放式變?yōu)槊荛]式循環(huán)，蒸氨廢水的量已由原來占工藝外排廢水的30%~50%提高到60%~90%。經(jīng)處理后的外排污水水質(zhì)（mg/L）：酚≤0.5；氰≤300；CODc r≤150； 氨氮≤15；油≤5；懸浮物≤30；PH－6.5～**。3 {/ @* m2 P, g

9.4 污染物濃度的表示法

污水中的污染物一般是有機和無機化合物的復(fù)雜混合物，要進(jìn)行全分析是很困難的。常采用綜合指標(biāo)間接表示其含量。這些綜合指標(biāo)有生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)等。

9.4.1生化需氧量(BOD)+ R) M' F- K; R

系指在好氣條件下，細(xì)菌分解可生物降解的有機物質(zhì)所需的氧量，單位mg/l。BOD試驗可看作是濕式氧化過程。氧化過程進(jìn)行的很慢，而且具有明顯的階段性。在第一階段，主要是有機物被轉(zhuǎn)化為無機的CO2、H2O和NH3，故也稱無機化階段。在第二階段，主要是氨依次被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，故也稱硝化階段。一般有機物在20℃的環(huán)境中，需要20天左右才能基本完成第一階段的氧化分解過程，這在實際應(yīng)用上是有困難的。因此，以5天作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，以BOD5表示。

9.4.2 化學(xué)需氧量（COD）

系指污水在酸性溶液中被化學(xué)氧化劑高錳酸鉀或重鉻酸鉀氧化有機物所需要的氧量，分別用CODMn和CODCr表示，單位mg/l?；瘜W(xué)需氧量幾乎可以表示有機物被全部氧化所需的氧量。測定不受水質(zhì)的影響，2~3h即可完成。目前多數(shù)國家采用CODCr法?

9.5 生物處理工藝有關(guān)名詞解釋

1）水力停留時間

水力停留時間是指進(jìn)入生物處理裝置的污水在裝置內(nèi)的停留時間，以tHRT表示。如果反應(yīng)器的有效容積為V (m3)，進(jìn)水流量為Q (m3/h)，則tHRT=。9 D! H# y3 d% R

2）混合液懸浮固體(MLSS)濃度3 g0 \. s? I& g/ p8 G

混合液懸浮固體濃度系指曝氣池中1升混合液所含懸 浮固體(活性污泥)的量，以mg/l或g/l表示。 亦即污泥濃度。它主要包括活性微生物、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上的不能被微生物降解的有機物和無機物。工程上以MLSS作為間接計量活性污泥微生物的指標(biāo)。在混合液懸浮固體中的有機物的量，常被稱為混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)MLVSS表示的活性污泥微生物量比用MLSS表示更切合實際。就污水處理而言，污泥濃度高，運轉(zhuǎn)較安全，泡沫少，曝氣池容積也可以縮小，但污泥濃度過高，混合液黏滯度變大，氧的吸收率下降，污泥與水分離困難。常規(guī)方法，濃度控制在2～4g/l。3）生化處理的負(fù)荷& Q# ^# {9 `6 D: R" ]1 K

生化處理的負(fù)荷有兩種表示法9 b$ S+ S9 p( A

（1）污泥負(fù)荷(SLR或Ls)? 單位質(zhì)量的活性污泥，在單位時間內(nèi)所能承受的污染物量。% ~8 }+ z; u1 b5 [9 c& W

例如：# t! W5 k* o3 V( o8 ]8 c4 C, A

BOD5污泥負(fù)荷，單位是kg BOD5/kg MLSS﹒d? o% J; r& p' o) v4 v

COD污泥負(fù)荷，單位是kg COD5/kg MLSS﹒d

NH3-N污泥負(fù)荷，單位是kg NH3-N/kg MLSS﹒d) a. a8 M) |/ {

（2）容積負(fù)荷(VLR或Lv)? ?單位處理裝置的有效容積在單位時間內(nèi)所能承受的污染物量。

例如：

BOD5容積負(fù)荷，單位是kg BOD5/m3﹒d

COD容積負(fù)荷，單位是kg COD5/ m3﹒d

NH3-N容積負(fù)荷，單位是kg NH3-N/ m3﹒d. P, x+ E+ g* |

4）污泥容積指數(shù)(SVL或Iv)

污泥容積指數(shù)是表示污泥沉降性能的參數(shù)。其定義是生化裝置中的污泥懸浮液在靜置30min的情況下，1克活性污泥所占的體積(ml)，單位是ml/g。污泥容積指數(shù)能反映活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。污泥指數(shù)過低，說明泥粒細(xì)小緊密，含無機物多，缺乏活性和吸附能力；污泥指數(shù)過高，說明污泥太松散，沉降性能差，有可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生膨脹。

5）污泥沉降比(SV). v9 B! |) B! `0 x

污泥沉降比系指曝氣池混合液在100ml量筒中，靜置30min后，沉降污泥與混合液之體積比(%)。正常污泥在靜置30min后，一般可達(dá)到它的最大密度。污泥沉降比主要反映混合液中污泥數(shù)量的多少，可以用來控制污泥的排放時間和排放數(shù)量。性能良好的活性污泥，沉降比在15%~40%。4 _- v" j: O% O7 r* m. [

6）溶解氧（DO）2 W2 p% X' i2 ^3 i% s' I9 n3 H

溶解于水中的分子狀態(tài)氧為溶解氧，單位是mg/l。淡水在1個大氣壓下，20℃時溶解氧極限值為9.2mg/l，污水則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于此值。

7）活性污泥回流比) y7 V7 ^( f7 I4 R$ N3 D1 y- \

活性污泥回流比是活性污泥回流量與曝氣池處理水量的比。污泥回流的作用是保證有足夠的微生物與進(jìn)水混合，維持合理的污泥負(fù)荷。回流的污泥是二次沉淀池沉淀的污泥，一般回流到曝氣池的起端。2 [4 \$ C? I4 B3 s, G: U

8）污泥齡(ts)

污泥齡是指活性污泥在曝氣池中的平均停留時間，可用下式表示：: B. r' Q0 G5 C" H( O, m0 i0 Z

污泥齡=污泥齡和增殖有密切關(guān)系，可用污泥齡控制剩余污泥量。污泥齡還可以反映微生物的組成，世代時間比污泥齡長的微生物在系統(tǒng)中將被逐漸淘汰。7 S: u/ h% \2 \5 C- h

對污泥齡變化最敏感的是活性污泥的沉淀性能。當(dāng)污泥齡很小時，微生物多呈游離狀，能夠產(chǎn)生凝聚作用的微生物不能在系統(tǒng)中存活，活性污泥的沉淀性能將惡化。反之，污泥齡過長時，活性污泥在二次沉淀池內(nèi)長期缺氧，污泥絮凝體將遭到解體破壞?；钚晕勰嗟幕钚酝瑯右埠臀勰帻g有關(guān)，污泥齡增高，其中主要由衰死細(xì)菌細(xì)胞殘骸組成的惰性物質(zhì)越積越多。雖然在系統(tǒng)中活性污泥的濃度很高，但是在污泥中存活的具有降解底物功能的活體數(shù)卻較少。

9）表面負(fù)荷& x' K8 E8 t! C. g5 z, Q4 T( g

表面負(fù)荷是指單位沉淀池面積在單位時間內(nèi)所能處理的污水量，單位為m3/m2﹒h.。

9.6 影響微生物生長的因素2 h1 ^: D/ [4 U/ o1 z; n

9.6.1營養(yǎng)

通過對細(xì)菌的細(xì)胞化學(xué)組成的分析，可以概括地了解細(xì)菌在其生命活動中所需要的營養(yǎng)物主要有水、碳源、氮源和無機鹽類等。- u& z- w% P* N3 K$ y. I

1) 水? ?水是組成微生物細(xì)胞的主要成分，細(xì)胞的一切生物化學(xué)反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的?；钚晕勰喾ㄖ械募?xì)菌，由于生活在水中，不存在缺水問題。但是，用生物濾池或生物轉(zhuǎn)盤處理污水時，一旦停止進(jìn)水或轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動，生物膜中微生物就會停止生長，時間過長還會死亡。3 ~7 k9 x% f- V: A

2) 碳源? 碳是構(gòu)成微生物體的重要元素。含碳有機物是細(xì)菌生長、發(fā)育的重要能源。細(xì)菌對于不同碳素營養(yǎng)的同化能力是不同的。據(jù)此，細(xì)菌分為有機營養(yǎng)型(異養(yǎng)型)和無機營養(yǎng)型(自養(yǎng)型)兩類。有機營養(yǎng)型細(xì)菌以含碳有機物為營養(yǎng)，如淀粉、纖維素、糖類、有機酸、蛋白質(zhì)、醇類、烴類等。較復(fù)雜的有機物則需先分解為簡單有機物才能被細(xì)菌利用。無機營養(yǎng)型細(xì)菌以無機碳為碳源，如二氧化碳、碳酸鹽。一般在污水中都含有細(xì)菌所能利用的碳源。

3) 氮源? 氮是構(gòu)成微生物細(xì)胞的基本物質(zhì)－蛋白質(zhì)的主要元素，在微生物的蛋白質(zhì)、核酸等分子中都含有氮元素。細(xì)菌比較容易利用氨態(tài)氮，這是由于氨容易與細(xì)菌體內(nèi)的有機酸結(jié)合生成細(xì)菌所需要的氨基酸。細(xì)菌按需要氮源情況不同，可分為氨基酸自養(yǎng)型和氨基酸異養(yǎng)型兩類。氨基酸自養(yǎng)型細(xì)菌只需要無機氮化合物，如銨鹽、硝酸鹽等，但也能利用簡單有機含氮化合物如氨基酸、尿素等。細(xì)菌對氮源和碳源的需要量有一定的比例。如果污水中的碳源過多，氮源不足將引起球衣細(xì)菌大量繁殖，容易造成污泥膨脹，而碳源不足，氮源過多，將造成污泥松散，黏性不足。

4) 無機鹽類? 無機鹽類也是細(xì)菌活動所不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。其主要作用是：構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞的組成成分；酶的組成成分并維持酶的作用；調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位等。應(yīng)該特別指出，磷在微生物細(xì)胞元素組成中占全部礦物質(zhì)元素的50%左右，在能量轉(zhuǎn)換中磷又起著重要作用。一般在生化處理后的污水中含磷量以不少于0.5~1mg/L為宜。如缺磷，可投加磷酸鉀鹽或鈉鹽，以補不足。根據(jù)大量試驗分析以及生產(chǎn)實踐經(jīng)驗總結(jié)，普遍認(rèn)為，對于好氣性生物處理，碳、氮、磷的需要量應(yīng)滿足BOD5 ：N ：P=100 ：5 ：1的關(guān)系。

9.6.2水質(zhì)

進(jìn)行生化處理時，污水水質(zhì)條件是非常重要的。0 W# B7 L$ s* I& b; T' a

1) PH值? 污水的PH值主要影響細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜上的電荷性質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)膜上的正常電荷，有助于細(xì)菌對某些物質(zhì)的吸收，如果電荷性質(zhì)發(fā)生變化，將影響細(xì)菌細(xì)胞正常的物質(zhì)代謝。高濃度的氫離子可引起菌體表面蛋白質(zhì)和核酸水解。對好氣性生物處理，PH值一般保持在6~9，對厭氣性生物處理，PH值應(yīng)保持在6.5~8之間。在運行過程中，PH值不能突然變化太大，以防止微生物生長繁殖受到抑制或死亡，影響處理效果。生物脫氮法的硝化菌主要降解NH3，產(chǎn)生NO3-和H+，使污水PH值下降，若不及時補給堿液，硝化反應(yīng)就會停止。( C1 d$ J4 \7 M# J

2) 有毒物質(zhì)? 凡對微生物具有抑制生長繁殖或扼殺作用的化學(xué)物質(zhì)都是有毒物質(zhì)。毒物包括重金屬鹽、氰化物、硫化物、砷化物、某些有機物以及油脂等。不同類型的毒物化學(xué)性質(zhì)不同，對微生物毒害作用也不同。例如，許多重金屬離子能與微生物蛋白質(zhì)結(jié)合，使蛋白質(zhì)沉淀或變性，使酶失去活性；酚、氰等在濃度高時將破壞細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)菌體內(nèi)的酶；油脂可能以油膜包圍微生物有機體，使之與氧隔絕，妨礙對營養(yǎng)物質(zhì)的吸附和吸收。毒物毒性的強弱隨著污水的PH值、溶解氧含量以及同時存在幾種有毒物質(zhì)等因素的不同，可以有較大的差異。不同種類的微生物對毒物毒性的承耐力不同，經(jīng)馴化后的微生物對毒物毒性的承受力可以大大提高。

9.6.3 氧氣?

供給充足的氧是好氧性生物處理順利進(jìn)行的決定性因素之一。供氧不足將使處理效果明顯下降，甚至造成局部厭氣分解，使曝氣池污泥上浮，生物濾池濾料上和生物轉(zhuǎn)盤上的生物膜大量脫落。供氧過多除造成浪費外，還會在營養(yǎng)缺乏時引起污泥和生物膜的自身氧化，影響處理效果。在應(yīng)用活性污泥法處理工業(yè)污水時，曝氣區(qū)混合液的溶解氧維持在2~4mg/L為宜，出水溶解氧不低于1mg/L，可以認(rèn)為氧氣已經(jīng)夠用。

9.6.4溫度

適宜溫度可以加速微生物的生長繁殖。一般好氣性生物處理水溫在20~40℃，可獲得滿意的處理效果。溫度過低時，微生物代謝作用減慢，活動受到抑制，當(dāng)溫度降低10℃，生化過程速度降低1~2倍。溫度過高時，微生物細(xì)胞原生質(zhì)膠體凝固，使酶作用停止，造成微生物死亡。因此需要調(diào)節(jié)到適宜溫度，再進(jìn)行生化處理。

9.7 污水生化處理的基本原理7 ]! X. y# Z# t5 V0 Y

根據(jù)在處理過程中起作用的微生物對氧氣要求的不同，生化處理法可分為好氣性生物處理、厭氧性生物處理和兩者結(jié)合的生物處理。

9.7.1 好氧生物處理! {' m9 g+ t) r

好氧生物處理是在有氧的情況下，借助好氧微生物的作用來進(jìn)行的。在處理過程中，污水中的溶解性有機物透過細(xì)菌的細(xì)胞壁為細(xì)菌所吸收，固體的和膠體的有機物先附著在細(xì)菌體外，由細(xì)菌所分泌的外酶分解為溶解性物質(zhì)，再滲入細(xì)菌細(xì)胞。細(xì)菌通過自身的生命活動——氧化、還原、合成等過程，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物(如有機物中的C被氧化成CO2，H和O化合成水，N被氧化成NH3，P被氧化成PO43-，S被氧化成SO42-等)，并放出細(xì)菌生長、活動所需要的能量，而把另一部分有機物轉(zhuǎn)化為生物體所必需的營養(yǎng)質(zhì)，組成新的原生質(zhì)，于是細(xì)菌逐漸長大、分裂，產(chǎn)生更多的細(xì)菌。 焦化污水生物脫酚就是利用這一原理。

9.7.2 厭氧生物處理

厭氧生物處理是在無氧的條件下，借厭氧微生物的作用來進(jìn)行的。圖9-2簡單地說明了有機物的厭氧分解處理過程。分解初期，微生物活動中的分解產(chǎn)物是有機酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氫及其它一些硫化物等。在這一階段，有機酸大量積累，PH值隨著下降，所以也叫酸性發(fā)酵階段，參與的細(xì)菌統(tǒng)稱產(chǎn)酸細(xì)菌。在分解后期，主要是甲烷菌的作用，有機酸迅速分解，PH值迅速上升，所以這一階段的分解也叫堿性發(fā)酵階段。

9.7.3好氧—厭氧結(jié)合的生物處理

焦化污水脫氮是好氧和厭氧生物處理的綜合過程，在適宜的條件下，將污水中的NH3—N、COD等污染物降解。焦化污水中的氮，主要以氨氮形態(tài)存在。脫除氨氮要經(jīng)過硝化反應(yīng)過程和反硝化反應(yīng)過程。

硝化反應(yīng)過程 % D' ?$ T7 J- M, N& }7 M

氨氮轉(zhuǎn)化的第一個過程是硝化。硝化菌把氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽的過程稱為硝化。硝化是一個兩步的過程，分別利用兩類微生物，即亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌。這些細(xì)菌所利用的碳源是無機碳(如二氧化碳，碳酸鹽等)。第一步亞碳酸鹽菌將氨氮轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽。第二步硝酸鹽菌將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌統(tǒng)稱為硝化菌。硝化菌是好氧菌，對環(huán)境非常敏感。

反應(yīng)過程如下：

第一步反應(yīng)：NH4+? + 3/2 O2→NO2-? +2H+? + H2O$ x- |# W2 v( S

第二步反應(yīng)：NO2-? +1/2 O2→NO3-/ H% q' V( _) M- K$ b0 e+ L8 Q

上述兩式合并可以寫成：NH4+? + 2 O2 →NO3- +2H+? + H2O

硝化菌利用反應(yīng)產(chǎn)生的能量來合成新細(xì)菌體和維持正常的生命活動。亞硝化菌的生長速度較快，世代期較短，較易適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化和其它不利環(huán)境，而硝化菌在水質(zhì)水量和環(huán)境變化時較易影響其生長。在受到抑制時，易在硝化過程中發(fā)生NO2-的積累。7 Y6 K? n, d4 ?9 |' v, h

反硝化反應(yīng)過程# A8 V* ?( @" o2 s4 B

反硝化過程是在反硝化菌的作用下，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮氣，從水中逸出。反硝化過程要在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行，溶解氧的濃度不能超過0.2mg/L,否則反硝化過程就會停止。( L; F5 w2 N. b9 R" c6 q( Y

反硝化過程由以下步驟完成：1 {) m0 Z# r# |# D, r; c

NO3- NO2-NO→N2ON2: _4 H2 r: m; J1 M$ {1 }: d7 V

反硝化菌利用的碳源是有機碳。2 t/ R: d# z6 n/ T! n

9.8 污水的預(yù)處理 ! w; w. j! }9 R0 Y! [( }? g' L

預(yù)處理的目的是去除污水中的油,為生化處理創(chuàng)造合適的進(jìn)水條件。預(yù)處理包括重力除油、浮選除油及水質(zhì)水量調(diào)節(jié)等設(shè)施。

9.8.1 重力除油4 [2 y* ?? H' B: G% x

重力除油是根據(jù)油與水的密度差從水中分離重質(zhì)油和輕質(zhì)油。重力除油多使用矩形平流除油池或圓形豎流除油池。重質(zhì)油沉在池底部，用泵送至貯罐進(jìn)一步脫水后外運。輕質(zhì)油浮在池表面，由除油池撇油機收集到油槽中。' _' c0 l6 u# g4 Q

9.8.2 氣浮除油' H* q4 g- m& l5 S: ^& H

氣浮除油主要是除去污水中的與水密度相近的乳化油。氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附污水中的細(xì)小油滴，使其密度小于水而上浮到水面，實現(xiàn)與水分離的過程。6 f, f8 @( P? c! u

9.8.3水質(zhì)均和8 @/ D9 x, a0 {/ w) \! b

水質(zhì)均和主要包括污水所含污染物濃度均和，污水水溫調(diào)節(jié)及污水的PH值調(diào)整等。?

9.9污水生物脫氮+ m# }+ }' u9 K6 ~$ |

9.9.1 污水生物脫氮工藝流程 " k) J; l+ U2 ^* N0 z: a$ ~

前兩個流程兼氧段主要是借助曝氣池回流的混合液提供硝酸鹽，使兼氧細(xì)菌在其中進(jìn)行厭氧呼吸反硝化，同時也能脫除廢水中所含的大多數(shù)有機物和部分無機好氧物質(zhì)。好氧段主要是利用硝化類細(xì)菌進(jìn)行氨氮的好氧硝化。這兩種工藝的回流污泥均回到反硝化段，故被稱作“外循環(huán)”。A/A/0流程比A/0流程多一個純厭氧段，沒有任何一種氧的參與屬于厭氧發(fā)酵過程。增加此段的目的是借用厭氧生物對多環(huán)芳香族化合物的解鏈作用和對氰化物及硫氰化物的水解作用，把好氣(或兼氣)生物難降解的物質(zhì)變成易降解的物質(zhì)。該段易采用生物膜法。圖9-5的流程中兼氧反硝化段采用的生物膜法，靠回流二沉池的上清液進(jìn)行兼氧反硝化，好氧段采用活性污泥法進(jìn)行氨氮的好氧硝化。該工藝的回流污泥直接回到硝化段，不經(jīng)過厭氧段，故被稱作“內(nèi)循環(huán)”。