HBF工藝包在高氨氮煤化工廢水處理中的應用

北極星水處理網訊:摘要 ：煤化工廢水具有高COD，高氨氮，低C/N的特點，如何解決水汙染問題成為制約煤化工行業發展的關鍵。泓濟環保將其獨創的HBF工藝包應用在晉煤明水化工潔淨煤氣化配套廢水處理站，具有出水穩定達標及運行費用較低的特點。

關鍵詞 煤化工 高氨氮 HBF工藝包

Applicatoin of HBF technology in the treatment of coal chemical wastewater with high ammonia

Xiaoyin Xu1

1. Shanghai Honess Environmental Technology Corp., 11 Guotai Rd. 12 Floor, Shanghai, China.

Abstract The coal chemical wastewater has the acteristics of high COD, high ammonia nitrogen and low C/N. How to solve the problem of water pollution has become the key to the development of the coal chemical industry. HBF technology, which is originally developed by Shanghai Honess Environmental Technology Corp., was applied in Shandong Minghua wastewater treatment plant. It was approved that HBF technology has the acteristics of stable effluent standard and low operating cost.

關鍵詞 Coal chemical High ammonia HBF technology

[作者簡介] 徐曉茵(1988-)，女，博士，研究方向為水汙染控制技術和環境微生物技術，Email: [e-mail] Tel: [phone]

我國是煤炭大國，不僅儲量豐富、產量大，而且煤種齊全，隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，煤炭的深度加工和利用對於社會的經濟發展具有深遠的意義。我國煤化工的所在地區，多為水資源匱乏及生態脆弱地區，如何解決水汙染問題成為制約煤化工行業發展的關鍵。

煤化工廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質[1]。由於煤制以及工藝的不同，不同化工廠的廢水水質存在很大差別[2]。總體來說，煤化工廢水具有高COD，高氨氮，低C/N的特點[1,3]。

1.1HBF工藝概述

結合煤化工生化段水質特點和處理要求，泓濟公司開發了HBF工藝包用於煤化工高氨氮廢水的處理，它是在傳統的A/O工藝及SBR技術的基礎上改進成功的汙水處理工藝，其實質是兩級A/O工藝後接序批分離，並在O1、O2池及序批池內增加固定床平板填料。該方法為各種優勢微生物的生長繁殖創造了良好的環境條件和水力條件，使得高難度有機物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化過程保持高效反應狀態，有效地提高生化去除率。該法採用組合式聯體結構，佔地面積小，運行費用低，剩餘汙泥量少。

1.2工藝流程

汙水進入HBF池的前置缺氧區，並與回流汙泥及硝化液混合，進行反硝化反應。前置缺氧池出水進入好氧池，在曝氣作用下完成脫碳過程及硝化反應，由於平板填料的存在還實現了同步硝化反硝化反應，有超過80%的總氮在第一段A/O得以去除，前置好氧出水再進入後置缺氧區，剩餘的硝態氮在此處進行反硝化反應得到去除，出水進入後置好氧區，進一步對剩餘有機物進行降解。後置好氧區出水流入序批沉澱池1或序批沉澱池2。如果序批沉澱池1作為沉澱池出水，則序批沉澱池2處於曝氣好氧或沉澱狀態，序批沉澱池的汙泥通過汙泥泵回流到前置缺氧區，汙泥回流用於強化整個系統的反硝化效率及汙泥濃度的平衡，根據要求的反硝化效率高低，可通過變速調節回流泵改變系統的回流量。剩餘汙泥從序批沉澱池排出直接送入生化汙泥池。其兩組序批反應分離池的工作階段周期如表1示：

1.3工藝特點

與傳統的活性汙泥法和SBR工藝相比，HBF工藝具有以下幾個方面的特徵和優點：

1)工藝流程簡單，土建和投資低，無二沉池，自動化程度高，同時在生物池中微生物總量由懸浮態的活性汙泥及附著生物的生物膜組成，汙泥濃度可達6000mg/L以上，即使在生物負荷不增加的情形下，也使得系統可以承受更高的容積負荷，故池容遠較傳統的生化處理系統為低，使得土建佔地及投資遠低於現有生化處理工藝。

2)對於單格序批沉澱池為間斷進水，但對於整座序批沉澱池而言，實現了連續進水、出水，使得整個工藝出水連續均勻，操作管理方便;

3)池內水位基本恆定，好氧區處於常曝氣狀態，增加了池子容積利用率，提高了設備的利用率;鼓風機壓力穩定、效率高;空氣氧轉化利用率高，容積負荷和汙泥負荷高。同時，由於填料的填充，對於射流曝氣所釋放的氣泡起到二次剪切及防止並聚作用，相應延長了空氣與水、微生物傳質時間;填料攔截所形成的紊流水力剪切，使氣泡高度細化並均勻分散，決定了系統內空氣氧的轉化利用率高。足夠的溶解氧是保證好氧生物處理系統高負荷運行的條件，這也是HBF工藝的優勢所在。

4)固液分離效果好，剩餘汙泥產量較少，降低汙泥處理與處置費用。由於剝落的生物膜汙泥所含原生動物成分較多和比重較大，且汙泥顆粒個體較大，因而具有良好的汙泥沉降性能，易於固液分離。由於生物膜中食物鏈較長，因而剩餘汙泥量明顯減少，特別是平板填料的生物膜較之傳統的生物膜法更厚，內部的厭氧菌能夠分解部分好氧過程所合成的剩餘汙泥，從而使總剩餘汙泥大大減少。

5)耐衝擊負荷能力強， HBF工藝進水期間相當於一個完全混合式反應器，具有強大的稀釋功能，因而具有較強的耐衝擊負荷和耐毒物能力，沉澱期間屬於靜止沉澱，沉澱條件好，反應器內可以積累較高的汙泥濃度，從而可以不設二沉池;

6)良好的脫氮性能。生化反應區填充固定床平板填料，反應器內存在不同菌種的穩定立體生態位組合，硝化和反硝化過程可有機結合，並同時進行，從而能降低系統在硝化反硝化過程中發生的pH變化，減少脫氮過程對碳源和鹼度需求，脫氮程度高、效果穩定。同時，工藝通過專門的缺氧反應區加強了反硝化過程，另外，序批沉澱池非曝氣階段沉澱汙泥床也有一定反硝化作用，從而使系統有良好的脫氮效果;

7)根據生物反應動力學原理，採用多池串聯或並聯運行，使汙水在反應器的流動呈現出整體推流而在不同區域內為完全混合的複雜流態，不僅保證了穩定的處理效果，而且提高了容積利用率。

8)HBF工藝在序批沉澱池後端出水區增加傾斜式(60度-75度角)平板填料，用以過濾出水及增加分離池分離面積以降低出水池的分離表面負荷，從而保證較低的出水SS。

9)序批池專利裝置出水，控制靈活，可有效防止表面浮渣及其它懸浮固體進入出水管道，出水懸浮固體量的降低是保證較高出水水質的重要前提。

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