煤炭加工與綜合利用4,2015COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATIONBio Dopp工藝處理Lurg氣化污水的研究及應用郭二民,張雷?,任曉杰3,趙嬙2,黃文濤2(1.環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心,北京1001022.北京博匯特環(huán)?？萍加邢薰?北京100012;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Lugi氣化污水的工程實踐證明,在溶解氧質量濃度小于0.3mg/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996%,當進水總酚平均質量濃度為9273mgL時,出水總酚質量濃度小于0.51mgL。關鍵詞:煤氣化; BioDopp工藝;污水處理中圖分類號:X7031文獻標識碼:A章編號:1005-8397(2015)040049-04Lurgi固定床氣化爐是在25-32MPa下用蒸1為該污水站原有工藝流程。汽與氧使粒徑3~50mm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為廣泛的氣化工藝嗎,但Lurg氣化爐產(chǎn)生的污排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50-500mgL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500mgL時,處理效果不佳。 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。Bio Dopp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1.1工藝流程2 BioDopp結構功能分區(qū)和調試結果河南煤化集團義馬氣化廠污水處理站,原有21 Bio Dopp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:201501-28DOI:10.16200/ j cnki11-2627/ud201504010作者簡介:郭二民(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)境保護恐環(huán)境工程評估中心高級工程師。引用格式:郭二民,張雷,任饒杰,等. Bio Dopp工藝處理 Lurgi氣化污水的研TH中國煤化工,2015(4):49CNMHG煤炭加工與綜合利用2015年第4期Bio Dop池硫曝氣區(qū)氣提區(qū)池曝氣區(qū)排水污泥篩選區(qū)混凝沉淀區(qū)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CODc為4500mgL時,出水最低COD項目 H COD氨氮/SS/總酚/為68mg幾,標志污泥馴化培養(yǎng)成功。 Lurgi氣-1 mg化污水最大的處理難點在于對于總酚的去除,而進水69459145200927BioDopp工藝的高回流比降低了其對微生物的抑出水6-90.27制,使得其去除率達到了9999%去除率/%98.599923 BioDopp工藝COD去除效果表2原油SBR和 BioDopp池參數(shù)對照BioDopp工藝控制溶解氧濃度005-0.3mgL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) Bio Dopp池物,對于難降解的有機物具有較好的去除能力。占地/m同時,由于污泥質量濃度控制在8gL左右,且有效容積/m342355050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物的吸收和利用更加徹底。圖3為SBR工藝與污泥負荷/kg·(kg·d)039BioDopp工藝對于CODc的去除效果對比。溶解氧質量濃度/mg·L曝氣階段>30.050.3500有效水深m450進水量/m3·h45*1kg污泥,1天消化CoDa的量◆SBR出水CODc區(qū)、污泥篩選區(qū)及后續(xù)深度處理的混凝沉淀區(qū)。整150Biodoppl出水CODc個工藝通過氣提實現(xiàn)推流及高回流比,并為污泥篩100選提供動力。其中,提推區(qū)45m×1m×65m、曝50"“x氣區(qū)555m×115m×65m、污泥篩選區(qū)235m31時間d25m×65m、混凝沉淀區(qū)32m×25m×65m。圖3SBR工藝與 BioDopp工藝的COD去除效果22 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2gL,經(jīng)過rgi氣化廢水的CODa實現(xiàn)了985%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300-500mgL變動,水期間,控制溶解氧質量濃度(DO)由15mgL逐波動較大。在穩(wěn)定運行的30d內, BioDopp進水漸減小到03mgL,經(jīng)過2個月的連續(xù)培養(yǎng)馴化,COD3921-~5156mgL之間,均值4590mg/L,污泥質量濃度由2g/L增長到8gL、污泥容積指進水COD波動較大;而出水的CODa保持在5538V凵中國煤化工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CNMHG高回流比極大205年第4期郭二民,等:BDop工藝處理L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BR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0-534mg/L,均值131mgL。如圖24 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797~1109mg/L,平均質量濃度927.3mg/L。 BioDopp一SBR出水氨氮BioDopp出水氨氮工藝出水總酚質量濃度在012-0.51mgL,平均027mg/L,平均去除率為99‰%。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61~92mg/L,平均7566mg/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。290圖5SBR工藝與 Bio Dopp工藝的氨氮去除效果曾801.6三BDop工藝由于高回流比及高污泥濃度,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)境密40oDop出水0.830同時污泥細碎、密實,為硝化菌提供了相對富氧0.4狀態(tài)。在污泥篩選區(qū)的截留作用下使得硝化菌大≌10量累積,為此實現(xiàn)了對氨氮的996%的去除率。26 BioDop工藝的色度去除效果Lurg氣化污水中的顯色物質絕大部分為酚圖4SBR工藝與 Bio Dopp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500mgL的上999%,其質量濃度在0.5mg/L以下,從根源上限的狀況下, 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756mg/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,更加利于處理高濃度酚類物質。第二, BioDopp生化反應器內120不超過0.3mg/L的低溶解氧,可防止苯酚被氧化成具有更高生物毒性、更加穩(wěn)定的醌類物質。對于SBR工藝,出水總酚質量濃度均值達SBR出水色度Bio Dopp出水色度到7566mg/L,占出水CODa的50%左右,也30是SBR工藝出水CODa過高的直接原因。025 BioDopp工藝氨氮去除效果31時間/d穩(wěn)定運行期間, BioDopp工藝進水氨氮在圖6SBR工藝與 Bio Dopp工藝色度去除效果107~192mg/L范圍內變動;出水氨氮質量濃度在0-2.5mgL,均值0.51mg/L。在相同進水條件下3運行成H中國煤化工CNMHG52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(jù)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Lugi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83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,占地面積節(jié)省40%左右。參考文獻[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結論及展望門燃料與化工,2006,37(2):31-3.(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化氣化污水,對CODa和NH2-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985%和99.6%。通過高污泥濃[3]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。風險評價門哈爾濱工業(yè)大學學報,2010,42(6):172(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氣化污水,對總酚有較好的去除能力,出水平均在問題的探討及措施門山東科學,2005,18(4):83-85.總酚質量濃度為027mg/L;通過低溶解氧高污[5]秦臻. BioDopp技術處理高氨氮高濃度化纖廢一己內酰胺泥齡及特殊的污泥篩選結構,培養(yǎng)截留了特種微廢水中試試驗研究[D陜西:長安大學,2007.[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filamentous fungi isolated from industrial effluents- identifica-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1001-1006BioDopp為主體的工藝處理 Lurgi氣化污水,對上海久星導熱油股修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LQD330501021400高溫改性導熱油L-QC310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:4008-810-01813331833379網(wǎng)址:ww.9 chem. com郵編:200127方微信久星官方網(wǎng)站中國煤化工CNMHG