倍活硝化菌在瀝青廢水生物系統(tǒng)應(yīng)用

于東海

(盤錦北方瀝青股份有限公司、普羅生物技術(shù)(上海)有限公司，上海 201206)

在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入湖泊、河湖、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。在自然條件下，湖泊也會從貧營養(yǎng)狀態(tài)過渡到富營養(yǎng)狀態(tài)，不過這種自然過程非常緩慢。而人為排放含營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營養(yǎng)化則可以在短時間內(nèi)出現(xiàn)。水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象時，浮游藻類大量繁殖，形成水華(淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象)[1]。

我國相關(guān)環(huán)保標準中已經(jīng)明確規(guī)定廢水氨氮排放標準，不同行業(yè)涉及廢水排放需要治理到標準以下排放。瀝青廢水屬于高濃度有機廢水，在環(huán)保指標要求日益嚴格的當下，越來越多的企業(yè)采用投加高效菌種的方式保證廢水持續(xù)達標排放。

1 情況介紹

系統(tǒng)目前來水氨氮和COD污染物濃度處于較低水平，日常生化進水氨氮在35mg/L左右，COD在400mg/L左右，污泥濃度在2g/L，pH值在6.5～7.0左右，通過投加片堿和碳酸鈉調(diào)節(jié)堿度和pH值，保證生化池污水pH值在8以上。上游酸性水生產(chǎn)裝置清洗排出的廢水氨氮濃度高達8.0～10g/L,水儲量1200噸以上，超出污水處理生化的正常負荷，貿(mào)然排入會對現(xiàn)有生化造成沖擊。經(jīng)考察，業(yè)主準備采用外源添加高效微生物菌種的方法來解決氨氮沖擊的問題同時不影響出水CODcr指標。投加高效微生物菌種能短時間增加某種特定污染物的處理菌種，迅速提高生物處理系統(tǒng)中特種微生物濃度，從而提高去除效率.

2 現(xiàn)場應(yīng)用方法

2.1 高效菌種類

倍活硝化菌(MicroPlex-N)：是從大自然中篩選出的亞硝化單胞菌和硝化桿菌組成，菌種具有活性，能快速自我增殖。通過往廢水處理系統(tǒng)中投加，來增加系統(tǒng)中的亞硝化單胞菌和硝化桿菌，達到恢復(fù)或增強氨氮去除作用的目的。

2.2 應(yīng)用方法及用量

本廠污水處理系統(tǒng)為廠內(nèi)生產(chǎn)裝置擴容改造的配套裝置，設(shè)計處理能力為200m3/h，污水處理裝置的進水主要由以下五種污水組成，分別是：①常減壓蒸餾裝置生產(chǎn)污水(含電脫鹽污水)；②加氫裝置生產(chǎn)污水；③辦公區(qū)生活污水等其他污水；④擬建潤滑油加氫裝置排水；⑤擬建污水汽提裝置排水。現(xiàn)有污水處理裝置實際水量為100m3/h，初步設(shè)計兩個系列并聯(lián)運行，單套處理能力為100 m3/h 全套工藝流程為預(yù)處理、生化池和深度處理三部分組成，見圖1。

圖1 工藝流程概況

現(xiàn)場污水處理工藝中生化系統(tǒng)由A段、O段、脫氣段、硝化液回流段和二沉池五部分組成，共分兩組，每組設(shè)計處理量為100m3/h，設(shè)計水利停留時間(HRT)60h。A/O生化系統(tǒng)水深7.5m，A段有效容積為2×1100m3, O段有效容積為2×5500m3；脫氣段及硝化液回流段有效容積為2×360 m3，二沉池規(guī)格，內(nèi)徑17m，周邊水深4m；

在現(xiàn)有污水系統(tǒng)中使用普羅生物的倍活硝化菌(MicroPlex-N)，以下簡稱倍活硝化菌。在高氨氮廢水進入系統(tǒng)期間進行投加調(diào)試，確保控制好氧池溫度、溶解氧和酸堿度在正常工藝控制范圍。考察倍活硝化菌在現(xiàn)場工藝條件下降減氨氮效果并觀察其他排放指標是否正常。

倍活硝化菌投加方案：在高氨氮廢水進入現(xiàn)場均質(zhì)池前，在A池與O池添加有機碳源強壯菌膠團，增加活性污泥濃度，當好氧池內(nèi)指標隨著高濃度廢水影響氨氮出水指標升高系統(tǒng)氨氮去除率降低后，立即開始添加普羅生物的倍活硝化菌產(chǎn)品。倍活硝化菌直接添加在缺氧池出口處，1～2d添加劑量為100kg/d，3～10d添加劑量為40kg/d，表1為加藥過程記錄。

表1 加藥過程記錄

3 檢測方法

添加普羅生物倍活硝化菌的添加主要目的是，當系統(tǒng)受到來水高氨氮沖擊時幫助系統(tǒng)定向增加高效硝化菌種快速處理氨氮，防止氨氮積累毒性造成的高游離氨氮沖擊，保證出水氨氮達標，并且在高氨氮沖擊問題解決的同時不能夠影響系統(tǒng)內(nèi)其它微生物的活性，保證系統(tǒng)其他指標正常，主要觀察其出水氨氮、CODcr，來判定倍活硝化菌的效果。本實驗主要檢測二沉池出水、微濾池出水的CODcr和氨氮。水質(zhì)檢測項目、頻次、方法如表2。

表2 檢測項目及頻次

4 結(jié)果與分析

4.1 氨氮效果比對

高氨氮廢水時5/14開始進入系統(tǒng)，其結(jié)果如圖2所示。

圖2 進出水氨氮趨勢圖

表3 進出水氨氮情況

系統(tǒng)進水氨氮最高值/(mg/L ) 系統(tǒng)進水氨氮最低值/(mg/L ) 系統(tǒng)進水氨氮平均值/(mg/L ) 385105212.8系統(tǒng)出水氨氮最高值/(mg/L ) 系統(tǒng)出水氨氮最低值/(mg/L ) 系統(tǒng)出水氨氮平均值/(mg/L ) 4.740.31.49系統(tǒng)氨氮去除率最高值/%系統(tǒng)氨氮去除率最低值/%系統(tǒng)平均氨氮去除率/%99.8395.7199

由表3可知進水氨氮平均值為121.7mg/L，最高為385mg/L。氨氮去除率最高為99.83%，系統(tǒng)氨氮去除率最低為95.71%，去除率平均在99%。可以看出整個調(diào)試階段氨氮均正常，無超標現(xiàn)象。

通過分析表格中數(shù)據(jù)得知投加普羅生物倍活硝化菌后氨氮排放指標均低于國家排放標準，證明在系統(tǒng)將要或已經(jīng)進入高氨氮廢水時添加普羅生物倍活硝化菌，可迅速恢復(fù)或增強污水系統(tǒng)的硝化功能，保證排水氨氮正常。

4.2 出水CODcr

調(diào)試期間系統(tǒng)進出水CODcr及CODcr去除率如圖3所示。

圖3 進出水CODcr趨勢圖

通過圖3進出水各個CODcr數(shù)值可以計算出菌種投加期間的進水CODcr平均值為365mg/L，出水CODcr平均值為45mg/L，顯而易見，倍活硝化菌的添加不會對系統(tǒng)除COD菌群活性造成不好的影響，出水CODcr均在正常指標范圍內(nèi)。

5 結(jié)論

(1)通過為期20天左右現(xiàn)場菌種投加調(diào)試的結(jié)果說明，瀝青廢水氨氮處理需加強時引進外源倍活硝化菌，可以提高系統(tǒng)硝化功能。

(2)普羅生物倍活硝化菌添加到增加了高氨氮水的系統(tǒng)后，系統(tǒng)出水氨氮穩(wěn)定且所有數(shù)值均低于國家排放標準。

(3)倍活硝化菌種投加到系統(tǒng)內(nèi)后能夠很好的在原系統(tǒng)內(nèi)生長增殖，并沒有對系統(tǒng)原有微生物生態(tài)造成影響，菌種添加前后CODcr排水沒有異常。

(4)石油類瀝青生產(chǎn)工作一般為有計劃生產(chǎn)，當接到生產(chǎn)計劃時，生產(chǎn)部門與廢水處理部門在高氨氮廢水產(chǎn)生時做好及時有效的溝通，在廢水進入到系統(tǒng)前二天添加普羅生物倍活硝化菌，可有效保證出水氨氮指標正常。