煤炭加工與綜合利用No.4，2015COAL PROCESSING & COMPREHENSIVE UTILJZATION49BioDopp工藝處理Lurgi氣化污水的研究及應用郭二民'，張雷”， 任曉杰了，趙嬙了， 黃文濤2( 1.環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心，北京100102 ;2.北京博匯特環(huán)?？萍加邢薰荆本?00012;3.河南省煤氣(集團)有限責任公司義馬氣化廠，河南義馬472300)摘要:BioDopp 工藝利用空氣提推混合液作為介質，實現(xiàn)回流及推流;通過特殊的結構設計實現(xiàn)污泥的篩選和固/液兩相分離，各處理單元有機結合，節(jié)省占地面積40%以上;采用BioDopp工藝處理Lurgi氣化污水的工程實踐證明，在溶解氧質量濃度小于0.3 mg/L的條件下，實現(xiàn)了對COD平均98.5%的去除率，氨氮去除率為99.6%， 當進水總酚平均質量濃度為9273 mg/L時，出水總酚質量濃度小于0.51 mg/L.關鍵詞:煤氣化; BioDopp 工藝;污水處理中圖分類號: X703.1文獻標識碼: A文章編號: 1005-8397 (2015) 04-0049-04Lurgi固定床氣化爐是在2.5 ~3.2 MPa下用蒸1為該污水站原有工藝流程。汽與氧使粒徑3~50 mm次煙煤或褐煤氣化，解決了劣質煤的利用問題，是目前世界范圍內應用最水↓氣解限↓4觸沉氣色夜。進→提上淳一樓化園氧→遍-排為廣泛的氣化工藝2，但Lurgi氣化爐產生的污也化罐系化池池藥水水含有大量的酚類物質，使得其造成的環(huán)境污染日益嚴重。酚類物質中含有的碳源是微生物代謝生長過程中所需要的必要營養(yǎng)成分，使得酚具有圖1河南義馬氣化廠 污水處理站原有工藝流程可生化性，即當酚在50~500 mg/L時可以通過微為了節(jié)能減排，對其中的一-套 SBR系統(tǒng)進行生物進行生化處理。但對于酚類物質質量濃度大改造。由于場地限制，不能增添新構筑物，只能于500 mg/L時，處理效果不佳(341。BioDopp 工藝在原有池體內進行整改。通過工藝比選，最終選是以氣提作為推流動力，實現(xiàn)低能耗的高回流比，擇BioDopp工藝，圖2為改造后的工藝流程。通過污泥的篩選實現(xiàn)高污泥濃度，在同一池體中1.2 設計水質及參數(shù)實現(xiàn)對難降解有機物的氧化去除和同步脫氮。BioDopp池設計的進出水水質見表1。原有SBR和BioDopp池參數(shù)見表2。1工程概況2 BioDopp 結構功能分區(qū)和調試結果1.1 工藝流程河南煤化集團義馬氣化廠污水處理站，原有2.1 BioDopp結構功能分區(qū)工藝以SBR (5套)為主體，工藝復雜冗長。圖BioDopp從進水口到出水端分為氣提區(qū)、曝氣收稿日期: 2015-01-28 DOI : 1026200/.k.11-2627/td.2015.04.010作者簡介:部二民(1972- ),男,河北石家莊人，2005 年畢業(yè)于北京科技大學環(huán)境科學與工程系，工學碩土，環(huán)境保護邵環(huán)境工程評估中心高級工程師。引用格式:部二民，張雷任曉杰，等. BioDopp工藝處理Lugi氣化污水的研究及應用[0]. 煤成加工與綜合利用, 2015 (4): 49-52.5煤炭加工與綜合利用2015年第4期BioDopp池流|污酸解化一上氣提區(qū)曝氣區(qū)進一排上浮?酸→水他化罐統(tǒng)污泥篩選區(qū)混凝沉淀區(qū)-排水.圖2河南義馬氣化廠 污水處理站改造后工藝流程表1設計進出水水質在進水COD為4500 mg/L時，出水最低CODaCOD/氨氮/SS/總酚/為68 mgL，標志污泥馴化培養(yǎng)成功。Lurgi 氣項目Hmg°L' mg●L' mg" L'mg'L化污水最大的處理難點在于對于總酚的去除，而進水00927BioDopp工藝的高回流比降低了其對微生物的抑出水680.51700.27制，使得其去除率達到了99.99%。去除率/%98.599.65599.92.3 BioDopp 工藝CODcr去除效果BioDopp工藝控制溶解氧濃度0.05~0.3 mg/L,表2原油SBR和BioDopp池參數(shù)對照使得污泥生長緩慢，進而積累了大量的特種微生參數(shù)原有SBR系統(tǒng)物，對于難降解的有機物具有較好的去除能力。占地/m2777同時，由于污泥質量濃度控制在8g/L左右，且有效容積/m'42355050較為細碎，使得其微生物單體在微觀上對于有機污泥質量濃度/g.L'3-48~10物的吸收和利用更加徹底。圖3為SBR工藝與污泥負荷'lkg.(kg.d)"0.390.12BioDopp工藝對于CODa的去除效果對比。溶解氧質量濃度/mg●L'曝氣階段> 30.05-0.3550有效水深/m5..5500450進水量/m2 .h'3045，400!. 35*1 kg污泥，1天消化CODar的量。器300250◆SBR出水CODcr區(qū)、污泥篩選區(qū)及后續(xù)深度處理的混凝沉淀區(qū)。整員200-一BioDopp出水CODCr150個工藝通過氣提實現(xiàn)推流及高回流比，并為污泥篩100 t.選提供動力。其中，提推區(qū)4.5mX1 mX6.5m、曝21 26 31氣區(qū)55.5 mX11.5 mX6.5 m、污泥篩選區(qū)23.5 mX時間d25 mX6.5m、混凝沉淀區(qū)32 mX2.5 mX6.5m。圖3 SBR 工藝與BioDopp工藝的COD去除效果2.2 BioDopp 生物池調試BioDopp生物池接種污泥來自廠區(qū)SBR沉淀在穩(wěn)定運行的30d內，BioDopp 工藝對階段污泥，接種后池內污泥質量濃度2 g/L，經過Lurgi氣化廢水的COD實現(xiàn)了98.5%的高去除率;3d的悶曝，開始小負荷的連續(xù)進水。在連續(xù)進同比SBR工藝，其出水在300--500mg/L變動，水期間，控制溶解氧質量濃度(DO)由15mg/L逐波動較大。在穩(wěn)定運行的30 d內，BioDopp 進水漸減小到0.3 mg/L,經過2個月的連續(xù)培養(yǎng)馴化，COD3 921~5 156 mg/L之間，均值4 590 mg/L,污泥質量濃度由2 g/L增長到8 g/L、污泥容積指進水CODcr波動較大;而出水的CODa保持在55.38~ -82.18 mg/L，均值68.22 mg/L，較為平穩(wěn)。數(shù)(SVI)為95，同時污泥色澤發(fā)暗較為密實。主要是該工藝的將近60倍左右的高回流比極大2015年第4期郭二民，等: BioDopp工藝處理Lurgi氣化污水的研究及應用51地降低了污染物對于微生物的抑制，提高了微生SBR工藝對氨氮也有較高的去除效果，出水氨氮物的活性。質量濃度在0- -5.34 mg/L，均值1.31 mg/L。如圖2.4 BioDopp工藝酚類物質去除效果5所示。在穩(wěn)定運行期間，進水總酚質量濃度797~-▲SBR出水氨氮1 109 mg/L，平均質量濃度927.3 mg/L。BioDopp一BioDopp出水氨氮工藝出水總酚質量濃度在0.12~0.51 mg/L，平均0.27 mg/L，平均去除率為9.9%。在進水水質、水量相同的工況條件下，SBR工藝出水總酚質量濃度在61~92 mg/L，平均75.66 mg/L,去除率為91.84%。圖4為SBR工藝與BioDopp工藝總酚去除效果對比。31時間d00 ri90圖5 SBR工藝與BioDopp工藝的氨氮去除效果望80.6日整70單60↑-1.2BioDopp工藝由于高回流比及高污泥濃度，50-◆SBR出水低溶氧的條件為硝化菌創(chuàng)造了穩(wěn)定的生長環(huán)境;40BioDopp出水同時污泥細碎、密實，為硝化菌提供了相對富氧3020 f狀態(tài)。在污泥篩選區(qū)的截留作用下使得硝化菌大勇10rwWVV量累積，為此實現(xiàn)了對氨氮的99.6%的去除率。111621262.6 BioDopp 工藝的色度去除效果Lurgi氣化污水中的顯色物質絕大部分為酚圖4 SBR 工藝與BioDopp工藝的總酚去除效果類物質的衍生物，BioDopp工藝控制低溶解氧、從圖4看出，BioDopp 生化系統(tǒng)相比于SBR高污泥濃度和高回流比及高污泥齡，積累了大量對總酚有理想的去除效果。在進水遠遠超出了的特種微生物，使得其對于酚類物質的去除率在普通活性污泥法處理酚類污染物500mg/L的上99.9%，其質量濃度在0.5 mg/L以下，從根源上限的狀況下[S6), BioDopp 生化系統(tǒng)對總酚有理去除了顯色物質，使得BioDopp工藝的出水色度想的去除效果。主要有以下兩方面原因:第-一，在30以下。同比SBR工藝，由于總酚較高(出BioDopp生物反應器采用60倍左右(折算)的水均值75.66 mg/L)，其色度- -般在 64~128之間。，高回流比，使得反應器進水總酚濃度在回流稀釋如圖6所示。后遠遠低于活性污泥法所能承受的處理上限，為150微生物的生長創(chuàng)造了良好的條件，更加利于處理120高濃度酚類物質。第二，BioDopp生化反應器內不超過0.3 mgL的低溶解氧，可防止苯酚被氧化單90790成具有更高生物毒性、更加穩(wěn)定的醌類物質。F 60↑....*中SRR出N伍府**◆. **- 60對于SBR工藝，出水總酚質量濃度均值達- BioDopp出水色度到75.66mg/L,占出水CODcr的50%左右，也3(-3是SBR工藝出水COD過高的直接原因?！?*2.5 BioDopp 工藝氨氮去除效果時間/d穩(wěn)定運行期間，BioDopp工藝進水氨氮在圖6 SBR工藝與BioDopp工藝色度去除效果107~192 mg/L范圍內變動;出水氨氮質量濃度在0-2.5 mg/L，均值0.51 mg/L。在相同進水條件下3運行成本分析及占地面積分析52煤炭加工與綜合利用2015年第4期通過對運行階段的數(shù)據分析，以BioDopp色度有較好的去除能力，從根源上去除了顯色物為主體的工藝處理Lurgi氣化污水的運行費用為質，解決了Lurgi氣化污水的脫色問題。3.06元/t，廠中原有的以SBR為主體的工藝處(4)采用BioDopp為主體的工藝處理Lurgi.理的運行費用為8.3元/t。同時，由于采用Bio-氣化污水，節(jié)約63%的運行成本，減少40%左Dopp為主體的處理工藝，直接達到了排放標準，右的占地面積。省去原有的接觸氧化和沉淀脫色等后續(xù)工藝，占參考文獻地面積節(jié)省40%左右。[1] 許佩瑤，侯素霞，王淑娜.煤加壓氣化廢水處理方法的現(xiàn)狀4結論及展望[].燃料與化工，2006, 37 (2): 31-33.(1)采用BioDopp為主體的工藝處理Lurgi[2] 閆昭，張向沛，劉燕.論新時期下的煤氣化工藝[J].化氣化污水，對CODa和NH-N有較好的去除效果，學工程與裝備，2010 (2): 23-31.平均去除率達到98.5%和99.6%。通過高污泥濃B3] 孟憲林，郭威，王冬梅.煤氣化廢水中揮發(fā)酚污染物的健康度和高回流比，使得系統(tǒng)具有較好的抗沖擊能力。風險評價[0.哈爾濱工業(yè)大學學報，2010, 42 (6): 17-21.(2)采用BioDopp為主體的工藝處理Lurgi[4] 姬鵬霞，楊建，劉志輝.SBR法處理魯奇加壓氣化廢水存在問題的探討及措施[].山東科學，2005， 18 (4): 83-85.氣化污水，對總酚有較好的去除能力，出水平均[5] 秦臻.BioDopp技術處理高氨氮高濃度化纖廢- -己內酰胺總酚質量濃度為0.27 mg/L;通過低溶解氧高污廢水中試試驗研究[D].陜西:長安大學， 2007.泥齡及特殊的污泥篩選結構，培養(yǎng)截留了特種微6] Santos V L, Linardi V R. Biodegradation of phenol by a生物，提高了系統(tǒng)對酚類物質的去除能力，解決flamentous fiungi isolated from industrial effuents - identifca-了高酚Lurgi氣化污水的難題。tion and degradation potential[J].Proc Biochem, 2004 (39) :(3)通過對微氧運行條件進行控制，采用1001-1006.BioDopp為主體的工藝處理Lurgi氣化污水，對上海久星導熱油股份有限公司上海股權托管交易中心掛牌簡稱:久星股份代碼:E1234符合GB23971-2009國家型式檢驗報合成高溫導熱油.L-QD330SoLon 1400@高溫改性導熱油LQC310久星合成導熱油L-QB300JIUXING導熱油節(jié)能清洗修劑導熱油修復劑久星導熱油導熱永長久地址:上海茂興路86號22D總機: 021-58708588熱線: 4008-810-018 13331833379網址: www.9xchem.com郵編: 200127久星官方微信久星官 方網站