焦化廢水中有機(jī)物在A2/O工藝處理中的降解特性研究

劉忠攀 孔璐 司碩

摘要：本文結(jié)合A2/O工藝， 較系統(tǒng)地研究了焦化廢水中有機(jī)物的去除特性。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)水力停留時(shí)間進(jìn)行延長(zhǎng)，或者增大污泥的濃度， 有機(jī)物的去除效果在一定程度上可以改善。另外，總結(jié)了近年來(lái)A2/O工藝各段對(duì)焦化廢水中幾種典型難降解有機(jī)物的降解情況，進(jìn)一步提高A2/O工藝去除焦化廢水中難降解有機(jī)物的效果。

關(guān)鍵詞：焦化廢水 有機(jī)物 A2/O工藝 降解特性

目前， A2/O工藝是生物法處理焦化廢水應(yīng)用較多且行之有效的方法。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在國(guó)內(nèi)焦化廢水生物處理工程中，A2/O工藝的應(yīng)用約占30%。經(jīng)過(guò)A2/O工藝處理后，出水COD依然超過(guò)150mg/L，與污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相比，該數(shù)值依然較大。在這種情況下，處理出水COD能否達(dá)標(biāo)，如何最大限度地去除這類物質(zhì)成為關(guān)鍵。

1 焦化廢水有機(jī)物的組分

在焦化廢水中，其有機(jī)物成份主要包括：酚類化合物， 多環(huán)芳香族化合物，以及含N、O、S的雜環(huán)化合物，通常情況下焦化廢水是一種典型的含芳香族化合物及雜環(huán)化合物的廢水。

2 A2/O基本原理和工藝流程

2.1 基本原理

所謂生物脫氮法，作為一種脫除廢水中的含氮物質(zhì)的方法，是將廢水中的氨氮，借助細(xì)菌的生物化學(xué)作用，通過(guò)硝化-反硝化法進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，進(jìn)而將其排入大氣中。其生物化學(xué)作用主要包括：NH4+及NO2-的氧化過(guò)程，以及亞硝酸菌和硝酸菌的合成等。通常情況下，硝化反應(yīng)發(fā)生在有氧的環(huán)境中，借助自養(yǎng)型好氧細(xì)菌完成。第一步是氨氮被亞硝化菌氧化成亞硝酸鹽，第二步是亞硝酸鹽被硝化菌氧化為硝酸鹽，對(duì)于這兩類自養(yǎng)菌來(lái)說(shuō)，其合成、同化作用都是以無(wú)機(jī)碳作為碳源，以氧化反應(yīng)釋放的能量作為能源來(lái)進(jìn)行。

2.2 工藝流程

A2/O作為生物脫氮工藝，以A/O生物脫氮工藝為基礎(chǔ)，增加了一個(gè)厭氧段，進(jìn)而在一定程度上提高反硝化缺氧脫氮的效果，以及提升焦化廢水COD的去除率。對(duì)于A2/O生物脫氮工藝來(lái)說(shuō)，第一個(gè)A段和第二個(gè)A段分別為厭氧段、缺氧段，在這兩個(gè)階段都采用生物膜法，O段為好氧硝化段，在這一階段采用活性污泥法進(jìn)行處理。

3 運(yùn)行參數(shù)對(duì)焦化廢水中有機(jī)物去除效果的影響

3.1 水力停留時(shí)間對(duì)處理效果的影響

對(duì)于焦化廢水來(lái)說(shuō)，降解其中的有機(jī)物，通常情況下需要借助多種微生物通過(guò)協(xié)同作用才能完成，一般需要相對(duì)較長(zhǎng)的停留時(shí)間才能完成這一過(guò)程。通過(guò)延長(zhǎng)水力停留時(shí)間，在一定程度上為有機(jī)物創(chuàng)造一個(gè)良好的降解條件，使難以降解的有機(jī)物充分分解，進(jìn)一步提高焦化廢水的去除效果。

3.2 污泥濃度對(duì)處理效果的影響

微生物是影響有機(jī)物降解的重要因素?；诖?，在A2/O系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，提高了曝氣區(qū)內(nèi)的污泥濃度，進(jìn)而在一定程度上研究分析了不同污泥濃度對(duì)有機(jī)物去除效果的影響。

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4 焦化廢水中有機(jī)物的生物降解特性

4.1 好氧段的生物降解特性

張曉健等人通過(guò)研究分析焦化廢水中各種有機(jī)物的反應(yīng)動(dòng)力，認(rèn)為焦化廢水中的生物降解屬于平行反應(yīng)，并且其反應(yīng)速率與有機(jī)物濃度符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。

4.2 厭氧段的生物降解特性

在焦化廢水中，對(duì)于難降解的有機(jī)物，A2/O工藝通過(guò)采用厭氧水解酸化的方式在一定程度上對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物降解性能進(jìn)行改變，進(jìn)一步提高了廢水好氧的可生化性，為后續(xù)的好氧生物降解奠定基礎(chǔ)。

4.3 缺氧段的生物降解特性

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：在缺氧段，有機(jī)物的去除效果比較好，反硝化過(guò)程在一定程度上可以同時(shí)起到脫氮、除碳的效果。

5 結(jié)論

①去除廢水中有機(jī)物的負(fù)荷與曝氣池出水中可生物降解部分的濃度符合一級(jí)反應(yīng)關(guān)系。②有機(jī)物的去除效果，通過(guò)延長(zhǎng)水力停留時(shí)間或增大污泥濃度等可以進(jìn)一步改善，在焦化廢水中，由于含有一定量的不可生物降解的有機(jī)物，僅通過(guò)改變處理工藝的運(yùn)行參數(shù)難以使出水達(dá)標(biāo)。③去除焦化廢水中難降解有機(jī)物的有效途徑就是厭氧水解酸化-缺氧反硝化-好氧工藝。A2/O工藝中的缺氧反硝化過(guò)程，在一定程度上可以去除焦化廢水中難降解的有機(jī)物，其缺氧反應(yīng)器一方面具有反硝化脫氮的功能，另一方面對(duì)去除難降解有機(jī)物具有重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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