炼油污水处理工艺(共15页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上炼油生产中一般产生三种污水：含盐污水、含硫污水、含油污水。另外还有碱渣污水。3 Y7 A% S5 ?; s- V1 f  q* q5 Y* l  m; Q含硫污水一般先经过污水汽提装置进行汽提，将硫化氢，氨从污水中气体出来后可以在常减压、催化吸收稳定等地方回用，剩余部分排至污水处理场。( H( Y1 e5 O  h% D+ D  K! S含油污水要先进行隔油处理，然后再进入下一道工序。除油后的污水与污水汽提净化水、含盐污水汇合，进入浮选隔油，然后再进入生化（这就是通常所说的污水处理老三套，隔油、浮选、生化），现在有更好的方法，隔油有斜板、浮选有溶气法、涡凹浮选、生化有A/O法、MBR法等。目前提倡再生水回用，MBR法流程较短，比较适合。. q! & F* - d$ X0 k$ ' _1 K; g碱渣污水处理难度较大，国内抚顺石化研究院发明了一种称为湿式氧化的较好处理方法，能大幅度去除恶臭和COD，然后再掺到老三套中一同处理。污水处理; a  . A4 B; J5 M! B9.1 污水来源及特性( 4 7 ; G8 f/ K9.1.1 化学产品回收系统8 k  v& Q5 G* x1) 蒸氨废水0 q; , o: H4 y5 n) l4 k( h蒸氨废水是剩余氨水经蒸氨塔蒸出氨后，从塔底排出的废水。剩余氨水来自从焦炉炭化室逸出的煤气冷凝液。剩余氨水产量等于装炉煤带入的表面水(约占干煤量的10%)和炼焦产生的化合水(约占干煤量的2%)之和扣除初冷器后煤气带走的水量后的数值。焦化污水主要来源于剩余氨水。蒸氨废水主要污染物参考含量（mg/L）：酚- 4001500；T-CN20；T-NH3-3000；油-50100。/ r. l; r: q, W- V" A& h: X2) 粗苯分离水: n, I2 Y  O* i- r/ I5 n9 U# q 粗苯分离水的主要污染物参考含量(mg/L)：6 L) v0 L5 V: r( j/ ?' dCOD- 11230；酚- 400；T-CN-600；T-NH3-4500；油-140。7 b+ W3 T# P; e6 K6 P2 t( S+ W3) 煤气终冷排污水# K% H7 Z. H/ f( a1 I# H终冷排污水是指煤气经最终冷却的冷凝水，一般占冷却煤气水量的15%。主要污染物参考含量(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 L4) 硫铵结晶抽气冷凝水. C0 i8 g$ g* Z+   5 h8 g% F   主要污染物参考含量(mg/L)：, t; _, E1 2   C- L9 z1 W  COD-1710；酚- 100；T-CN-20；T-NH3-300；油-100。, E6 w4 j4 ) q% e  m5) 脱硫吸收塔排水+ z9 B8 Z0 . G4 P9 i6 w   主要污染物参考含量(mg/L)：1 : h& f6 ?* |4 X3 z   COD-1700；T-NH3-670；油-100。! |! e$ A; v4 A  u' A4 T9.1.2化产精制系统+ g5 h% n0 r6 N: f4 c, W$ # 1)  焦油蒸馏水0 z! _4 Z$ D/ d主要污染物参考含量（mg/L）：+ V" m- ; / . J$ k/ q/ hCOD29550； 酚3600；CN300；SCN145；T-NH35500；油110。  G, G* E1 R/ X3 % d! R苯酸洗精制分离水# q, |/ |" i3 O0 Y/ n主要污染物参考含量（mg/L）：) Z! z+ a  ?% 4 i8 _" n/ lCOD1000； 酚100；CN70；NH3100；酚100。7 q) s2 / l: C& Q& w1 N苯加氢精制分离水: N4 J) X/ D# k4 Z& l1 P主要污染物参考含量（mg/L）：; V4 W2 N, r/ P) kCOD5950； 酚30；CN20；SCN20；T-NH32500。% A/ S; f: _, F" X酚盐分解分离水# k0 X" f) X2 H$ D$ R主要污染物参考含量（mg/L）：- T" p6 F8 i$ P: _  b+ 9 f8 N: XCOD41300； 酚2600；油85。( ) d- t) T) $ , z: U吡啶精制分离水: P" h$ * t1 P主要污染物参考含量（mg/L）：COD1150；CN300。. G; A7 e. w/ k沥青焦分离水* r/ A7 F" f) |' 6 b+ a主要污染物参考含量（mg/L）：COD37800；酚7040；T-CN1623；     ' i. I3 t; 8 c3 qSCN1095；T-NH311695；油350。- z* $ _: q0 q$ 5 * A沥青池排水+ S& _: L" 3 x" c4 a: T5 j' ?主要污染物参考含量（mg/L）：9 e) ( W! T) z' yCOD410； 酚70；SCN120；T-NH330；油30。! S$ N- M, Z8 Z1 , e- o' F5 C3 9.1.3 其它0 m7 _7 j+ v4 W- p, o' b4 ; W5 n煤气水封排水；地坪清扫水；扫汽冷凝水；化验室排水；清洗油品槽排水等。2 O*   g" l1 C综上可见，焦化污水污染物种类多，成分复杂，含量最多的是酚类化合物，氰化合物和氮化合物。5 ( y) x6 y; l9 a: t9.2 焦化污水的危害7 g9 + X$ S7 焦化污水是一种污染范围广、危害性大的工业污水。其危害性主要表现在以下几方面：8 q: N( Y" + z2 T9.2.1 对人体的毒害作用& $ v4 D. M) S5 焦化污水中含有的酚类化合物是原型质毒物，可通过皮肤、粘膜的接触吸入和经口服而侵入人体内部。它与细胞原浆中蛋白质接触时，可发生化学反应，形成不溶性蛋白质，而使细胞失去活力。酚还能向深部渗透，引起深部组织损伤或坏死。低级酚还能引起皮肤过敏，长期饮用含酚污水会引起头晕、贫血以及各种神经系统病症。在多环芳烃中，有的被证实具有致癌、致突变和致畸特性，已经引起人们的关注。0 E- |0 J3 i( e" N/ D. p6 L  V2 W9.2.2 对水体和水生物的危害, 7 q8 f* X, S/ 3 p焦化污水主要含有有机物。绝大多数有机物具有生物可降解性，因此能消耗水中溶解氧。当氧浓度低于某一限值，会导致鱼群大量死亡。当氧消耗殆尽时，将造成水质*，严重地影响环境卫生。水中含酚0.10.2mg/L时鱼肉有酚味，浓度高时引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。酚的毒性还可以大大抑制水体其它生物(如细菌、海藻、软体动物等)的自然生长速度，有时甚至会停止生长。焦化污水中其它物质如油、悬浮物、氰化物等对水体与鱼类也都有危害，含氮化合物能导致水体富营养化。( o& 6 , h$ C9.2.3对农业的危害/ Z# d2 t& A3 b% O8 t& _6 b' G6 N; 用未经处理的焦化污水直接灌溉农田，将使农作物减产和枯死，特别是在播种期和幼苗发育期，幼苗因抵抗力弱，含酚的水使其霉烂。用未达到排放标准的污水灌溉，收获的粮食和果菜有异味。污水中的油类物质堵塞土壤孔隙，含盐量高使土壤盐碱化。# ) K) A: L  h: / _9.3 焦化污水的治理 , R( _* A4 I! e' K1 L+ p7 v从各工序排出的污水，水质不同。按含污染物的浓度及生物可降解性，通常将污水分为三部分，分别进行处理：某些高浓度有机污水，如焦油蒸馏和酚精制的分离水，含有生物不能降解的物质，一般用焚烧分解的方法处理；其余这类污水与剩余氨水混合后一同送蒸氨工序，最后以蒸氨废水的形式排出，再进行生化处理；低浓度的污水，通常当作蒸氨废水生化处理的稀释水。近年来，蒸氨废水几乎成为化产工艺排出的唯一一种高浓度焦化污水，它也是焦化废水的主要来源。由于煤气终冷由开放式变为密闭式循环，蒸氨废水的量已由原来占工艺外排废水的30%50%提高到60%90%。经处理后的外排污水水质（mg/L）：酚0.5；氰300；CODc r150； 氨氮15；油5；悬浮物30；PH6.5*。3 / * m2 P, g9.4 污染物浓度的表示法, Y) C) - q: J6 O4 r污水中的污染物一般是有机和无机化合物的复杂混合物，要进行全分析是很困难的。常采用综合指标间接表示其含量。这些综合指标有生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)等。! Q- R# c, x3 3 K: k" K. H1 Q9.4.1生化需氧量(BOD)+ R) M' F- K; R系指在好气条件下，细菌分解可生物降解的有机物质所需的氧量，单位mg/l。BOD试验可看作是湿式氧化过程。氧化过程进行的很慢，而且具有明显的阶段性。在第一阶段，主要是有机物被转化为无机的CO2、H2O和NH3，故也称无机化阶段。在第二阶段，主要是氨依次被转化为亚硝酸盐和硝酸盐，故也称硝化阶段。一般有机物在20的环境中，需要20天左右才能基本完成第一阶段的氧化分解过程，这在实际应用上是有困难的。因此，以5天作为测定生化需氧量的标准时间，以BOD5表示。7 |0 N- H9 R* n. v, u; H+ g9.4.2 化学需氧量（COD）. n  _) R7 I7 P! B0 x$ F系指污水在酸性溶液中被化学氧化剂高锰酸钾或重铬酸钾氧化有机物所需要的氧量，分别用CODMn和CODCr表示，单位mg/l。化学需氧量几乎可以表示有机物被全部氧化所需的氧量。测定不受水质的影响，23h即可完成。目前多数国家采用CODCr法 ; r) I* U" 9 A2 M5 6 i" |0 E9.5 生物处理工艺有关名词解释& P! u' i1 e% E1）水力停留时间1 D% J# N8 K, w& D5 O水力停留时间是指进入生物处理装置的污水在装置内的停留时间，以tHRT表示。如果反应器的有效容积为V (m3)，进水流量为Q (m3/h)，则tHRT=。9 D! H# y3 d% R2）混合液悬浮固体(MLSS)浓度3 g0 . s  I& g/ p8 G混合液悬浮固体浓度系指曝气池中1升混合液所含悬 浮固体(活性污泥)的量，以mg/l或g/l表示。 亦即污泥浓度。它主要包括活性微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上的不能被微生物降解的有机物和无机物。工程上以MLSS作为间接计量活性污泥微生物的指标。在混合液悬浮固体中的有机物的量，常被称为混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)MLVSS表示的活性污泥微生物量比用MLSS表示更切合实际。就污水处理而言，污泥浓度高，运转较安全，泡沫少，曝气池容积也可以缩小，但污泥浓度过高，混合液黏滞度变大，氧的吸收率下降，污泥与水分离困难。常规方法，浓度控制在24g/l。3）生化处理的负荷& Q# # 9 6 D: R" 1 K生化处理的负荷有两种表示法9 b$ S+ S9 p( A（1）污泥负荷(SLR或Ls)  单位质量的活性污泥，在单位时间内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, ABOD5污泥负荷，单位是kg BOD5/kg MLSSd  o% J; r& p' o) v4 vCOD污泥负荷，单位是kg COD5/kg MLSSd' 3 3 2 S2 E7 G1 m2 u! X# SNH3-N污泥负荷，单位是kg NH3-N/kg MLSSd) a. a8 M) |/ （2）容积负荷(VLR或Lv)   单位处理装置的有效容积在单位时间内所能承受的污染物量。+ E9 o1 ?( |; H5 c例如：0 N7 a0 x% O4 ?5 y" v& M( A  X$ pBOD5容积负荷，单位是kg BOD5/m3d& / C4 H0 E# i4 " r6 JCOD容积负荷，单位是kg COD5/ m3d6 ; v6 L; S7 c; J2 a1 T; Z2 y8 B+ dNH3-N容积负荷，单位是kg NH3-N/ m3d. P, x+ E+ g* |4）污泥容积指数(SVL或Iv)+ Y( y* E! w% A/ n( |7 s: C污泥容积指数是表示污泥沉降性能的参数。其定义是生化装置中的污泥悬浮液在静置30min的情况下，1克活性污泥所占的体积(ml)，单位是ml/g。污泥容积指数能反映活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。污泥指数过低，说明泥粒细小紧密，含无机物多，缺乏活性和吸附能力；污泥指数过高，说明污泥太松散，沉降性能差，有可能发生或已经发生膨胀。( k4 d( U+ o7 D6 f  D) M5）污泥沉降比(SV). v9 B! |) B! 0 x污泥沉降比系指曝气池混合液在100ml量筒中，静置30min后，沉降污泥与混合液之体积比(%)。正常污泥在静置30min后，一般可达到它的最大密度。污泥沉降比主要反映混合液中污泥数量的多少，可以用来控制污泥的排放时间和排放数量。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溶解于水中的分子状态氧为溶解氧，单位是mg/l。淡水在1个大气压下，20时溶解氧极限值为9.2mg/l，污水则远远低于此值。" g+ F  N  I; f& D! L1 t; |2 R7）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与曝气池处理水量的比。污泥回流的作用是保证有足够的微生物与进水混合，维持合理的污泥负荷。回流的污泥是二次沉淀池沉淀的污泥，一般回流到曝气池的起端。2 4 $ C  I4 B3 s, G: U8）污泥龄(ts)4 N6 V( F+ . k; B7 q( G1 ?污泥龄是指活性污泥在曝气池中的平均停留时间，可用下式表示：: B. r' Q0 G5 C" H( O, m0 i0 Z污泥龄=污泥龄和增殖有密切关系，可用污泥龄控制剩余污泥量。污泥龄还可以反映微生物的组成，世代时间比污泥龄长的微生物在系统中将被逐渐淘汰。7 S: u/ h% 2 5 C- h对污泥龄变化最敏感的是活性污泥的沉淀性能。当污泥龄很小时，微生物多呈游离状，能够产生凝聚作用的微生物不能在系统中存活，活性污泥的沉淀性能将恶化。反之，污泥龄过长时，活性污泥在二次沉淀池内长期缺氧，污泥絮凝体将遭到解体破坏。活性污泥的活性同样也和污泥龄有关，污泥龄增高，其中主要由衰死细菌细胞残骸组成的惰性物质越积越多。虽然在系统中活性污泥的浓度很高，但是在污泥中存活的具有降解底物功能的活体数却较少。5 g5 K6 a( P8 n5 q  K9）表面负荷& x' K8 E8 t! C. g5 z, Q4 T( g表面负荷是指单位沉淀池面积在单位时间内所能处理的污水量，单位为m3/m2h.。" J( _5 B0 R5 i" I/ " x; 9.6 影响微生物生长的因素2 h1 : D/ 4 U/ o1 z; n9.6.1营养( q. L0 d. V; V通过对细菌的细胞化学组成的分析，可以概括地了解细菌在其生命活动中所需要的营养物主要有水、碳源、氮源和无机盐类等。- u& z- w% P* N3 K$ y. I1) 水   水是组成微生物细胞的主要成分，细胞的一切生物化学反应都是在水中进行的。活性污泥法中的细菌，由于生活在水中，不存在缺水问题。但是，用生物滤池或生物转盘处理污水时，一旦停止进水或转盘停止转动，生物膜中微生物就会停止生长，时间过长还会死亡。3 7 k9 x% f- V: A2) 碳源  碳是构成微生物体的重要元素。含碳有机物是细菌生长、发育的重要能源。细菌对于不同碳素营养的同化能力是不同的。据此，细菌分为有机营养型(异养型)和无机营养型(自养型)两类。有机营养型细菌以含碳有机物为营养，如淀粉、纤维素、糖类、有机酸、蛋白质、醇类、烃类等。较复杂的有机物则需先分解为简单有机物才能被细菌利用。无机营养型细菌以无机碳为碳源，如二氧化碳、碳酸盐。一般在污水中都含有细菌所能利用的碳源。' s) Z) N7 2 M! n, Y3) 氮源  氮是构成微生物细胞的基本物质蛋白质的主要元素，在微生物的蛋白质、核酸等分子中都含有氮元素。细菌比较容易利用氨态氮，这是由于氨容易与细菌体内的有机酸结合生成细菌所需要的氨基酸。细菌按需要氮源情况不同，可分为氨基酸自养型和氨基酸异养型两类。氨基酸自养型细菌只需要无机氮化合物，如铵盐、硝酸盐等，但也能利用简单有机含氮化合物如氨基酸、尿素等。细菌对氮源和碳源的需要量有一定的比例。如果污水中的碳源过多，氮源不足将引起球衣细菌大量繁殖，容易造成污泥膨胀，而碳源不足，氮源过多，将造成污泥松散，黏性不足。7 y& S* N5 . J# F) O4 d# T4) 无机盐类  无机盐类也是细菌活动所不可缺少的营养物质。其主要作用是：构成细菌细胞的组成成分；酶的组成成分并维持酶的作用；调节细胞渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位等。应该特别指出，磷在微生物细胞元素组成中占全部矿物质元素的50%左右，在能量转换中磷又起着重要作用。一般在生化处理后的污水中含磷量以不少于0.51mg/L为宜。如缺磷，可投加磷酸钾盐或钠盐，以补不足。根据大量试验分析以及生产实践经验总结，普遍认为，对于好气性生物处理，碳、氮、磷的需要量应满足BOD5 ：N ：P=100 ：5 ：1的关系。9 _) ?: Q% p0 ! , b/ t9.6.2水质;   F$ b. R. H  y' m6 f进行生化处理时，污水水质条件是非常重要的。0 W# B7 L$ s* I& b; T' a1) PH值  污水的PH值主要影响细菌细胞质膜上的电荷性质。细胞质膜上的正常电荷，有助于细菌对某些物质的吸收，如果电荷性质发生变化，将影响细菌细胞正常的物质代谢。高浓度的氢离子可引起菌体表面蛋白质和核酸水解。对好气性生物处理，PH值一般保持在69，对厌气性生物处理，PH值应保持在6.58之间。在运行过程中，PH值不能突然变化太大，以防止微生物生长繁殖受到抑制或死亡，影响处理效果。生物脱氮法的硝化菌主要降解NH3，产生NO3-和H+，使污水PH值下降，若不及时补给碱液，硝化反应就会停止。( C1 d$ J4 7 M# J2) 有毒物质  凡对微生物具有抑制生长繁殖或扼杀作用的化学物质都是有毒物质。毒物包括重金属盐、氰化物、硫化物、砷化物、某些有机物以及油脂等。不同类型的毒物化学性质不同，对微生物毒害作用也不同。例如，许多重金属离子能与微生物蛋白质结合，使蛋白质沉淀或变性，使酶失去活性；酚、氰等在浓度高时将破坏细菌的细胞质膜和细菌体内的酶；油脂可能以油膜包围微生物有机体，使之与氧隔绝，妨碍对营养物质的吸附和吸收。毒物毒性的强弱随着污水的PH值、溶解氧含量以及同时存在几种有毒物质等因素的不同，可以有较大的差异。不同种类的微生物对毒物毒性的承耐力不同，经驯化后的微生物对毒物毒性的承受力可以大大提高。& M- k$ 6 ?) Y2 s9.6.3 氧气 . V& Z6 K' h- 5 l6 d( A1 供给充足的氧是好氧性生物处理顺利进行的决定性因素之一。供氧不足将使处理效果明显下降，甚至造成局部厌气分解，使曝气池污泥上浮，生物滤池滤料上和生物转盘上的生物膜大量脱落。供氧过多除造成浪费外，还会在营养缺乏时引起污泥和生物膜的自身氧化，影响处理效果。在应用活性污泥法处理工业污水时，曝气区混合液的溶解氧维持在24mg/L为宜，出水溶解氧不低于1mg/L，可以认为氧气已经够用。1 i7 1 I: w9 w$ S# e1 s9.6.4温度# G$ A/ T  i- y( w4 L0 r适宜温度可以加速微生物的生长繁殖。一般好气性生物处理水温在2040，可获得满意的处理效果。温度过低时，微生物代谢作用减慢，活动受到抑制，当温度降低10，生化过程速度降低12倍。温度过高时，微生物细胞原生质胶体凝固，使酶作用停止，造成微生物死亡。因此需要调节到适宜温度，再进行生化处理。8 ) F  H8 c( a! v/ s9.7 污水生化处理的基本原理7 ! X. y# Z# t5 V0 Y根据在处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同，生化处理法可分为好气性生物处理、厌氧性生物处理和两者结合的生物处理。5 z& U) T9 l5 i) Z6 C. x" t8 h9.7.1 好氧生物处理! ' m9 g+ t) r好氧生物处理是在有氧的情况下，借助好氧微生物的作用来进行的。在处理过程中，污水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁为细菌所吸收，固体的和胶体的有机物先附着在细菌体外，由细菌所分泌的外酶分解为溶解性物质，再渗入细菌细胞。细菌通过自身的生命活动氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物(如有机物中的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)，并放出细菌生长、活动所需要的能量，而把另一部分有机物转化为生物体所必需的营养质，组成新的原生质，于是细菌逐渐长大、分裂，产生更多的细菌。 焦化污水生物脱酚就是利用这一原理。) Z! z3 i) R# l2 ( J9.7.2 厌氧生物处理$ |( I, w& D% O( O  z$ V  Z厌氧生物处理是在无氧的条件下，借厌氧微生物的作用来进行的。图9-2简单地说明了有机物的厌氧分解处理过程。分解初期，微生物活动中的分解产物是有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢及其它一些硫化物等。在这一阶段，有机酸大量积累，PH值随着下降，所以也叫酸性发酵阶段，参与的细菌统称产酸细菌。在分解后期，主要是甲烷菌的作用，有机酸迅速分解，PH值迅速上升，所以这一阶段的分解也叫碱性发酵阶段。8 f4 ?  u, D0 d: a1 9.7.3好氧厌氧结合的生物处理+ z6 |6 d  |; n; w, G5 H焦化污水脱氮是好氧和厌氧生物处理的综合过程，在适宜的条件下，将污水中的NH3N、COD等污染物降解。焦化污水中的氮，主要以氨氮形态存在。脱除氨氮要经过硝化反应过程和反硝化反应过程。3 f/ w/ ( u) : 4 i1 J6 i/ 硝化反应过程 % D' ?$ T7 J- M, N& 7 M氨氮转化的第一个过程是硝化。硝化菌把氨氮转化成硝酸盐的过程称为硝化。硝化是一个两步的过程，分别利用两类微生物，即亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。这些细菌所利用的碳源是无机碳(如二氧化碳，碳酸盐等)。第一步亚碳酸盐菌将氨氮转化成亚硝酸盐。第二步硝酸盐菌将亚硝酸盐转化成硝酸盐。亚硝酸盐菌和硝酸盐菌统称为硝化菌。硝化菌是好氧菌，对环境非常敏感。7 c$ v+ / K% x9 J$ F2 W: w反应过程如下：: W  ?( |6 ! l+ S! P' a第一步反应：NH4+  + 3/2 O2NO2-  +2H+  + H2O$ x- |# W2 v( S第二步反应：NO2-  +1/2 O2NO3-/ H% q' V( _) M- K$ b0 e+ L8 Q上述两式合并可以写成：NH4+  + 2 O2 NO3- +2H+  + H2O9 U6 o: e* F& O: y; A硝化菌利用反应产生的能量来合成新细菌体和维持正常的生命活动。亚硝化菌的生长速度较快，世代期较短，较易适应水质、水量的变化和其它不利环境，而硝化菌在水质水量和环境变化时较易影响其生长。在受到抑制时，易在硝化过程中发生NO2-的积累。7 Y6 K  n, d4 ?9 |' v, h反硝化反应过程# A8 V* ?( " o2 s4 B反硝化过程是在反硝化菌的作用下，将硝酸盐转化成氮气，从水中逸出。反硝化过程要在缺氧状态下进行，溶解氧的浓度不能超过0.2mg/L,否则反硝化过程就会停止。( L; F5 w2 N. b9 R" c6 q( Y反硝化过程由以下步骤完成：1 ) m0 Z# r# |# D, r; cNO3- NO2-NON2ON2: _4 H2 r: m; J1 M$ 1 : d7 V反硝化菌利用的碳源是有机碳。2 t/ R: d# z6 n/ T! n9.8 污水的预处理 ! w; w. j! 9 R0 Y! (   g' L预处理的目的是去除污水中的油,为生化处理创造合适的进水条件。预处理包括重力除油、浮选除油及水质水量调节等设施。( x9 |& r" 3 # |) s9.8.1 重力除油4 2 y* ?  H' B: G% x重力除油是根据油与水的密度差从水中分离重质油和轻质油。重力除油多使用矩形平流除油池或圆形竖流除油池。重质油沉在池底部，用泵送至贮罐进一步脱水后外运。轻质油浮在池表面，由除油池撇油机收集到油槽中。' _' c0 l6 u# g4 Q9.8.2 气浮除油' H* q4 g- m& l5 S: & H气浮除油主要是除去污水中的与水密度相近的乳化油。气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附污水中的细小油滴，使其密度小于水而上浮到水面，实现与水分离的过程。6 f, f8 ( P  c! u9.8.3水质均和8 / D9 x, a0 / w) ! b水质均和主要包括污水所含污染物浓度均和，污水水温调节及污水的PH值调整等。 : l& X# d; E6 I$ y$ Y" O9.9污水生物脱氮+ m# + ' u9 K6 $ |9.9.1 污水生物脱氮工艺流程 " k) J; l+ U2 * N0 z: a$ 前两个流程兼氧段主要是借助曝气池回流的混合液提供硝酸盐，使兼氧细菌在其中进行厌氧呼吸反硝化，同时也能脱除废水中所含的大多数有机物和部分无机好氧物质。好氧段主要是利用硝化类细菌进行氨氮的好氧硝化。这两种工艺的回流污泥均回到反硝化段，故被称作“外循环”。A/A/0流程比A/0流程多一个纯厌氧段，没有任何一种氧的参与属于厌氧发酵过程。增加此段的目的是借用厌氧生物对多环芳香族化合物的解链作用和对氰化物及硫氰化物的水解作用，把好气(或兼气)生物难降解的物质变成易降解的物质。该段易采用生物膜法。图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进行兼氧反硝化，好氧段采用活性污泥法进行氨氮的好氧硝化。该工艺的回流污泥直接回到硝化段，不经过厌氧段，故被称作“内循环”。4 j: h3 T' H" D8 R& S9.9.2 主要设备的作用及其运行参数' G" d6 y. 1 K9 q7 ' 0 x厌氧池" a7 F: 4 O! q厌氧池为矩形钢筋混凝土水池。为了防止短流现象，池底设旋转布水器，池面上均匀设集水槽。池内设有半软性填料，用于挂生物膜。生物膜的形成极大地提高了生物体与污水的接触面积。污水中的一部分有害物质被生物膜上的厌氧菌降解，提高 污水的可生化性，给下段处理创造了条件。$ B: |, , c7 a缺氧池% f4 y- N2 J9 t& v; B* T8 d缺氧池的构造与厌氧池相同。缺氧池的作用是以进水中的有机物作为反硝化的碳源和能源，以回流水中的硝态氮作为氧源，在生物膜上的兼性菌团作用下进行反硝化脱氮反应，同时又可去除部分有机物及使难降解的大分子有机物水解变为易降解的有机物，从而提高全系统去除有机物的能力。缺氧池的运行参数：& u5 _( X6 a) X/ 3 L2 B; E好氧池: R8 h7 k2 D! U; j好氧池的作用是去除污水中的生物可降解的有机物和将NH3-N氧化成NO2-、NO3-。一般认为硝化过程是好氧生化反应，它在有机物被降解十分枯竭的情况下才开始对氨氮的硝化，所以需要较长的曝气时间。9 u7 U4 / k; c1 m7 M# s好氧池的曝气设施分为鼓风曝气和表面机械曝气两类。. Z% H- x* d1 G3 K" T/ k' S鼓风曝气系统装置是鼓风机吸入经空气过滤器净化后的空气，通过管道和曝气设备（常用双螺旋曝气器、微孔曝气器或软管曝气器）向好氧池充氧，以增加池内污水中的溶解氧和对混合液进行搅拌。, d. l4 l% 1 m/ p: h# 表面机械曝气系统装置是靠安装在池上的伞型叶轮或泵型叶轮旋转，形成水跃，上下循环，使污水与空气大面积接触，以此方式向污水中充氧。其充氧能力与叶轮安装的浸没深度和叶轮的旋转速度有关。好氧池上设有消泡设施。当池中泡沫多时，打开消泡水管道阀门进行消泡。/ 6 % G, O+ C) i9 g; O二次沉淀池$ j1 f; i) n( V二次沉淀池为圆形钢筋混凝土结构。二次沉淀池的是分离好氧池来的混合液，排除剩余污泥，完成污泥回流和上清液回流的工艺要求。为此，须防止污泥在二次沉淀池中停留时间过长和污泥在池中积累。否则，将发生污泥厌氧发酵导致污泥上浮或膨胀，恶化出水水质。二沉池中设有传动的刮泥机。沉降到底部的活性污泥由刮泥机排到集泥槽，经中心排泥管流入回流污泥池，经污泥回流泵压送至好氧池。: F# G3 |7 C/ P2 H0 V9.9.3影响生物脱氮的因素' 7 u: t- f6 c/ x9 v/ U" t1）碱度和PH值7 J7 K. & E4 C( t1 P对于缺氧池，反硝化反应适宜的PH值为7.08.0。PH值影响反硝化最终产物，当PH超过7.3时，最终产物为氮气（N2），PH低于7.0时最终产物为N2O，PH高于8.0时最终产物将出现NO2-积累。对于好氧池，硝化反应方程式进一步表明，硝化反应生成氢离子，这会影响系统的PH值，氢离子与HCO3-反应产生CO2。7 G" G1 2 5 m) t& 2）温度% z# z* _& Q* e7 P* r' M6 Y6 F9 Q, L. |温度对反硝化速率的影响似乎比普通污水生物处理的影啊更大。反硝化最适宜温度为1535，温度低于10反硝化速率明显降低。这是因为低温能使反硝化细菌的繁殖速率降低，也会使菌体代谢速率降低，焦化污水反硝化最佳温度为30。半工业试验及大生产证明，硝化的最佳温度为30，控制温度2535是比较适宜的，温度高时，硝化速度快，30时硝化速度是17时的一倍。4 l% G' u  * R2 K9 3）溶解氧（DO）$ m( L! U  m- N$ h反硝化段硝酸盐还原受溶解氧的限制，一般认为缺氧段溶解氧应控制在0.5mg/L以下。虽然氧的存在对反硝化有抑制作用，但氧的存在对能进行反硝化作用的反硝化菌却是有利的。这类菌为兼性厌氧菌。菌体内的某些酶系统组分只有在有氧时才能合成，因而在工艺要求上使缺氧段还留有部分分子或原子态氧，这部分氧主要来自硝酸盐和回流水中，被利用在悬浮污泥反硝化系统中。在膜法反硝化系统中，菌周围的微环境的氧分压与大气环境的氧分压是不同的，即使池内有一定DO，但膜内层应呈缺氧状态。为此，膜法缺氧段溶解氧控制在0.5mg/L以下时，不影响反硝化的进行，所以回流上清液携带的溶解氧在膜法脱氮池内并不影响反硝化反应。) m5 V" b% _$ h, y: 4）营养源; V) u1 i6 h2 V在活性污泥系统中，由于微生物细胞是由多种化学成份所组成，因此其生长繁殖需要有一定比例的营养物质，污水中除以BOD所代表的含C有机物外还需要一定比例N、P及其它微量元素。对于焦化酚氰污水，缺乏P元素，而N元素过量，所以要补充一定P使其平衡，否则会影响微生物的代谢活动，降低处理效果或诱发污泥膨胀异常情况发生。一般认为，生物对 N、P需求比例为BOD : N : P=100 : 5 : 1。3 T7 p, _, z8 , V4 7 u/ p5）有毒物质9 d, E! z9 S& _9 O凡在污水处理中存在对活性污泥细菌具有抑制和杀害作用的物质都称有毒物质。" E6 M1 Y1 I, F. ?" 0 ?/ H6）污水中有机物8 S) F: I5 - s% 污水中有机物按其浓度的不同，对活性污泥细菌的影响可能发生如下作用：8 a2 E$ % t4 I- 充当营养物质；成为抑制剂；成为杀菌剂。2 u$ C8 L4 G9 ; o) L（1）酚在低浓度时可以作为活性污泥中某些细菌的营养物质，当其浓度突然增高时，会使微生物处于抑制状态。" O4 k& n& T( k/ |; W/ （2）氰对细菌的毒害机理是它强烈地抑制细菌体内细胞色素类呼吸酶。经过驯化后的活性污泥，会大大的提高某些有毒化学成分的适应能力，如某些细菌对氰适应能力可达3050mg/L。& P! v4 r, 1 ' x$ 3 _9 ?* Q（3）对含有重金属离子的污水，依靠生物处理不能够去除，而且还会在污泥中积累使毒物浓度提高，需采用适当的物理法或化学法进行处理。3 &   ?0 v2 T  ' n( w( W; n（4）细菌体内的蛋白质和酶中，还含有少量的无机盐类S、P以及K、Mn、Mg、Ca、Fe、Zn、Cu等微量元素作为营养，但需求量甚少，一般污水均能满足要求。) w9 T, m! a8 N. J7）悬浮油5 R' p! % Z, D. K- u污水中的油，除重油可以靠重力法去除外，其它种类油可分为浮油，乳化油，溶解油等几类。& r) j) U0 b8 q9.10 污水的后处理 ! H/ n1 p# p! z# |  A# F% 污水的后处理是当二次沉淀池出水不能满足外排水质要求时采用。二次沉淀池出水中悬浮物形成的COD能占其总COD的30%65%，为了降低出水的COD浓度，一般要用混凝沉降和过滤的方法。; F0 b$ D2 K3 q7 l- l+ + y1 a9.10.1 混凝沉降, o# v4 B7 n& h3 为了加快污水中细小微粒(<1mm的悬浮物和胶体)的沉降速度，向水中投加无机电解质(如硫酸铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁等)通过电性中和作用使胶粒接触聚集在一起而沉降。有时还要加入有机高分子聚合物(如聚丙烯酰胺等)，通过水解反应产生高聚物的粘结架桥、吸附卷带和网捕作用，使微粒形成絮团而沉降。上述过程的综合称为混凝沉降。混凝沉降过程的主体设备有混合反应池和混凝沉淀池。混凝沉淀池的作用是使混合反应后的水进行泥水分离。在池内，澄清水上升从池的周边溢水堰溢流出经管道进入处理后水池；污泥沉降到池底，通过刮泥机刮至污泥斗，然后用排泥泵送至污泥浓缩池。+ Y5 % m7 Y2 C# a; H9.10.2 过滤% 8 g; ?8 E. H0 ?# ?& Z2 ?9 C' p对处理后水中悬浮物含量有特殊要求时，方考虑在絮凝沉淀后再进行过滤处理。一般采用双层滤料过滤器，上层滤料为无烟煤，下层为石英砂。出水悬浮物浓度可达5mg/l。常用的过滤装置是压力式过滤器。污水流经滤料时，滤料呈压实状态，利用滤料之间缝隙较小的特点，截留污水中的悬浮物。当截留的悬浮物达到一定量后，需对滤料进行反过滤方向的冲洗。1 T0 9 K9 G! _! B0 d9.11 污泥处理: t5 R6 M( F# ?* |9 j  D4 j焦化污水处理过程产生的污泥有生化处理过程产生的剩