【专家解疑答惑】 第九期北京杰佳洁总经理唐一解答中高浓度有机废水处理领域的问题

奔腾的骏马

唐总您好！我想了解下养殖废水一般怎么处理，好像养殖废水氨氮浓度很高，高氨氮对微生物是不是有毒害作用啊！一般处理是先用吹脱去除大部分氨氮吗？

chris2001

谢谢唐总的回复。您说的亚硝酸根积累导致出水COD的上升，我还真没注意到。我们现在测不了亚硝酸根，还有别的方法可以知道是亚硝酸盐积累吗？
我们现在没有什么新的碳源来源，如果只延长SRT是否可行？我再同时加大鼓风机的供气量呢？

唐一

原帖由 annieblack 于 2011-5-5 22:35 发表
唐总您好，我们是一个新建的淀粉生产企业，因生产过程产生大量污水，需要建污水处理设施。现阶段COD大概3800mg/L，正式投产后应该会达到6000mg/L。咨询过一个环保公司，推荐我们通过厌氧UBF工艺进行处理，我们是在县 ...

你好！UBF（厌氧污泥床滤池）是一种以填料代替三相分离器的厌氧反应器。一般认UASB和EGSB需要三相分离器，结构复杂。而UBF反应器利用填料代替三相分离器有二个好处，一是采用填料结构简单，同样达到三相分离效果。其次填料还能通过挂膜，对废水中的有机物加以去除。我个人认为UBF反应器的效果远无法达到UASB或EGSB，可以从以下二方面分析：
三相分离作用：一般认为污泥床部分含有沼气污泥，上升过程中与填料碰撞，脱掉气泡，污泥重新沉淀回污泥床，废水和沼气通过填料层，沼气被收集，废水从出水堰流出。但本人研究过多个实际工程，发现实际上并非如此。由于含气污泥在上升过程中同时伴随沼气的上浮流速很快，向上冲击填料层，使污泥很容易的通过了填料层。当污泥在水面脱气后，由于厌氧污泥的湿视比重只有1.06左右，下沉速度较慢，根本无法通过填料层回到污泥床区。填料区实际上成了污泥的“止回阀”，这样导致反应器内污泥的持续流失，使系统难于稳定运行。一般在容积负荷小于2.5kgCOD/m3.d时，由于沼气产量较低，沼气的气体负荷不高时，UBF还能维持运行。大于该负荷时，越高越无法稳定运行。
填料的挂膜作用：一般认为填料能够通过挂膜提高微生物浓度，达到对有机物的去除。我对此进行过一定的研究，认为实际上并非如此。并非所有的填料都能很好的挂膜，实际上多数填料都不能很好挂膜。填料的挂膜性是有以下几个因素决定的：填料表面的亲水性，亲水性表面能够挂膜，疏水性表面很难挂膜。而传统的填料一般由PE、PP和PVC等塑料制成，这些塑料表面疏水，连水都很难挂上，怎么能很好的挂膜呢? 亲水性物质比如陶粒、活性碳等虽然挂膜性好，但沉淀，造成死区，水力条件不好。表面粗糙度由于能缓解水的冲刷，粗糙表面也能增加微生物的附着能力。比表面积实际上影响挂膜的多少。决定性因素还是亲水性。
厌氧微生物由于表面的多糖物质很少，因此一般很难挂膜。这儿是二张运行了3年的UBF反应器的挂膜情况荧光显微镜照片。照片1是反应器底部污泥床内污泥的照片，由于产甲烷菌含有一种特有的物质辅酶F420，F420在紫外线下发蓝绿色荧光。从该照片可以看出存在大量的产甲烷八叠球菌。照片2是填料照片，照片中的条状物为软性填料丝，填料表面只有极少的产甲烷菌。
综上分析，UBF不是很好的选择最好还是采用UASB或EGSB。由于负荷高即使买颗粒污泥（包括运费）也换算经济。
  

唐一

原帖由 奔腾的骏马 于 2011-5-6 00:51 发表
唐总您好！我想了解下养殖废水一般怎么处理，好像养殖废水氨氮浓度很高，高氨氮对微生物是不是有毒害作用啊！一般处理是先用吹脱去除大部分氨氮吗？

你好！常见的养殖场就是养猪场，养猪场废水根据养殖方式的不同，可分为：干粪清扫后冲洗方式（COD4000-5000mg/L），直接冲洗方式（COD6000-20000mg/L ）和水泡粪方式。前两种的氨氮（指厌氧出水，因为原水的氮大部分是以有机氮形式）分别是200-500mg/L，400-1000mg/L，水泡粪可达2000mg/L。氨氮对厌氧微生物的抑制浓度在3000mg/L以上，因此不会抑制，好氧条件下虽然氨氮对微生物有一定的抑制作用，但由于在好氧条件下氨氮能够很好的降解，因此能够控制使氨氮浓度低于抑制浓度。并且这样的氨氮浓度均能通过好氧生物处理达标的。
采用吹脱不是一种好的方式，首先吹脱前要将pH调到10以上，吹脱后又要下调pH。加药量的，运行费用高。其次吹脱效果很不稳定。养殖场这样的氨氮浓度完全能够通过好氧生物处理加以去除。
注意：好氧系统的设计要以氨氮负荷进行确定HRT和供需氧量，同时应考虑好氧部分的C:N比，以达到好的脱氮效果及微生物的正常生长。

唐一

原帖由 chris2001 于 2011-5-6 15:01 发表
谢谢唐总的回复。您说的亚硝酸根积累导致出水COD的上升，我还真没注意到。我们现在测不了亚硝酸根，还有别的方法可以知道是亚硝酸盐积累吗？
我们现在没有什么新的碳源来源，如果只延长SRT是否可行？我再同时加大鼓 ...

你好！亚硝酸盐的测定可以买专门的试剂测定，好像测定仪器需要3000元左右。
好氧部分调节C:N比应采用跨越一小部分原水直接进入好氧系统，因为原水COD很高，是很好的碳源。
应该延长SRT，但是否需要增加曝气，主要是根据好氧曝气池出水处的DO，一般DO大于2mg/L就可以了

奔腾的骏马

唐总您好！谢谢您上次的回复，好氧处理后氨氮能达到一级排放标准么（一级A标准），一般停留时间是多少？能具体说明一个案例吗？如UASB+SBR怎么样？好像现在有很多公司针对氨氮排放标准的提高再做深度处理方面的研究，请问现在有什么比较成熟的深度处理工艺吗？针对氨氮，期待您的回复！

三圆环保

非常感谢唐总的到来。关于臭氧处理高浓度污水有几个问题需要请教：
1、不知道唐总对于臭氧在高浓度有机废水中的研究如何？臭氧去除COD的效率是多少呢？
2、臭氧投加的位置是在生化前面效果好还是在生化后面效果好呢？
3、臭氧投加的量你是如何确定的？
4、臭氧对哪些高浓度的废水处理效果比较明显呢？

再次感谢唐总的回答。

唐一

原帖由 奔腾的骏马 于 2011-5-8 11:20 发表
唐总您好！谢谢您上次的回复，好氧处理后氨氮能达到一级排放标准么（一级A标准），一般停留时间是多少？能具体说明一个案例吗？如UASB+SBR怎么样？好像现在有很多公司针对氨氮排放标准的提高再做深度处理方面的研究， ...

你好！养猪场废水处理氨氮指标达到BG8978-1996中一级指标，即15mg/L是没有问题的，如果设计正确、运行稳定也能达到一级A指标，即氨氮5（8）mg/L。但总氮指标很难达到。好氧阶段的水力停留时间则根据废水中的氨氮决定。注意废水氨氮是指经过充分厌氧生化处理后出水的氨氮浓度（因为原水中除了氨氮外还由相当部分有机氮）。好氧阶段的F/M取0.03gNH3-N/kgMLSS.d，因此可以根据F/M、废水大氨氮和MLSS计算出好氧部分的水力停留时间。通常条件下都在3天以上。
UASB+SBR处理猪场废水是一个很好的方法，但在SBR设计时应根据氨氮的F/M值进行设计，同时在SBR周期确定时一定要考虑滗水率不能高了，要使每周期刚进水后SBR池内的NH3-N低于50mg/L。因为高于此值容易导致氨氮对硝化菌的基质抑制，同时导致周期内pH变化过大，从而影响处理效果。
根据我自己的经验在氨氮浓度不是很高的条件下（小于500mg/L），完全能够通过单级好氧生化处理使氨氮稳定在5mg/L以下。如果进一步增加可以采用BAF工艺进行深度处理，确保氨氮稳定在5mg/L以下。
我在前些年采用UASB（EGSB）+SBR处理过很多高浓度有机和氨氮废水，均取得了很好的效果，但长期运行后觉得，但处理水量较大时SBR不是最佳的选择。因为采用SBR需多个系统，控制多个系统比控制一、二个系统无论从运行控制还是分析化验上难度均大得多。此外，由于废水的COD及氨氮浓度均很高，而排放标准也很高，要想使出水水质稳定达标，必须使系统长期处于最佳状态运行，对应的对运行中的各项指标控制也很严（必须进行定量控制运行）。SBR由于自身条件的限制，很难准确测定各运行指标，从而使系统稳定处于最佳运行状态。而A/O工艺就能比较容易的控制，近几年我大量采用了UASB（EGSB）+A/O，效果很好。建议大家认真分析为什么？

唐一

原帖由 三圆环保 于 2011-5-8 12:36 发表
非常感谢唐总的到来。关于臭氧处理高浓度污水有几个问题需要请教：
1、不知道唐总对于臭氧在高浓度有机废水中的研究如何？臭氧去除COD的效率是多少呢？
2、臭氧投加的位置是在生化前面效果好还是在生化后面效果好呢 ...

你好！我做过一些臭氧处理高浓度废水的试验和工程，臭氧对绝大多数有机物都有去除，对不同的废水存在一定的差异。
臭氧处理一般用在废水经充分生化处理后进行确保达标和脱色的条件下使用，不建议用在生化处理前，因为这样会导致费用太高。只有一些特殊的以有毒有机物或难降解有机物为主的废水处理使采用臭氧将这些物质部分氧化，以达到解毒目的时使用。
臭氧的投加量我均是通过试验确定，根据试验结果并考虑适当的系数。建议如果作为后续确保达标或脱色处理时一定通过试验确定，因为不同有机物的差异性很大。
由于我自己采用臭氧的工程也不是很多，但在我进行的试验废水中普遍比较有效，还没遇到效果很差的。我自己比较喜欢采用臭氧这种后处理方式，主要是：原料简单、不需投加化学药剂导致污泥大量产生（芬顿氧化）、增加废水的含盐量影响水的回用。

fatrobbie

唐总您好，我是个大三环工专业学生，正在做课程设计。有个小问题请教您，请问在实际工程中如何计算曝气量？
理论计算好氧系统需氧量时，曝气池需氧量=微生物分解有机质的需氧量+微生物内源呼吸需氧量+硝化需氧量-硝酸盐还原放出的氧，而实际工程中好像都用气水比来表示，请问气水比是如何计算的？气水比跟理论需氧量又有什么关系呢？谢谢！

叶升

唐总：您好！
看了以上的提问与您的详细解答，感觉您在这个行业非常的专业，非常有经验。
在下想咨询下：
1. 厌氧的负荷高低一般怎么设计大小？
2. 如何判断好氧COD最低能降解到多少？
3. 看的出来您偏好A/O工艺，那么氧化沟工艺与A/O比，优缺点最重要的有哪几点？
4. 一般深度处理主要用什么工艺？比如COD150左右，想降到100以下或80以下，一般偏好什么工艺？

唐一

原帖由 叶升 于 2011-5-10 14:42 发表
唐总：您好！
看了以上的提问与您的详细解答，感觉您在这个行业非常的专业，非常有经验。
在下想咨询下：
1. 厌氧的负荷高低一般怎么设计大小？
2. 如何判断好氧COD最低能降解到多少？
3. 看的出来您偏好A/O工艺 ...

你好！
一、关于厌氧负荷的取值，根据我二十多年的经验觉得实际经验很重要，一般从以下几方面综合考虑确定：
厌氧反应器种类：(对可生化性很好的废水B/C>0.5，中温条件下，无抑制物质，SS在1000美国mg/L以内
  EGSB可达20kgCOD/m3.d，UASB可达10kgCOD/m3.d以上，ABR和UBF一般不超过6-8kgCOD/m3.d，全混式反应器不超过4-6kgCOD/m3.d。
废水的可生化性：
  易生化废水的负荷可以取高一点，可生化性差的废水负荷一般在2-4kgCOD/m3.d（中温或高温条件下，对UASB反应器）。
温度条件：
中温35度和高温55度比较适合。对常温厌氧来说一般考虑最低温度，一般如果最低温度在25°C以上时，称为准中温厌氧硝化，可在中温负荷条件下下浮20-30%即可。如果最不利水温低与18°C，则1kgCOD/m3.d的负荷都很难稳定运行。
有无抑制或有毒物质：
有抑制或有毒物质时，根据毒性物质特点可以通过预处理、厌氧自身回流或好氧出水回流加以解决，但负荷一般也就3-4kgCOD/m3.d。
SS也对厌氧影响很大，对高效装置一般要求SS最好小于500mg/L，原则上不超过1000mg/L。如果SS超过1000mg/L，应适当降低负荷。如果达到几千mg/L，最好通过预处理加以去除（避免采用气浮，因为高浓度废水易酸化，无法稳定pH值，使气浮效果稳定，同时残余混凝剂如PAC和PAM对厌氧均均有抑制）。如很难去除，建议采用厌氧接触法工艺。
二、确定好氧处理是否已彻底一般可以从一下方面进行考虑：测定好氧出水（过滤样）的BOD/COD, 如小于0.1，则表明好氧已经很彻底。也可通过测定出水中的氨氮浓度，如果进入好氧系统的氨氮在50mg/L以上时，好氧出水氨氮小于10mg/L，表明氨氮已很好的降解了，这是可认为好氧也降解的比较彻底（没有亚硝酸根残留的条件下）。因为有机物降解先于氨氮。其次在有条件的时候可以进行好氧降解曲线的测定来反映。好氧降解曲线是将一定量的性能良好的活性污泥投入一定量的废水中进行曝气试验，测定不同时间的COD值，即可做出COD随时间的变化图，由此也可看出降解彻底是的COD值。
三、我认为氧化沟和A/O均是很好的工艺，我认为的应用差异主要体现在以下几方面：如果进入好氧系统的COD、特别是氨氮浓度较高时，需氧量很大，采用氧化沟无论是转碟或转刷要达到足够的充氧能力需要的设备数量大，动力效率偏低，导致运行费偏高。而当氨氮等浓度不高，而水温偏高是氧化沟无疑是最佳选择，因为氧化沟采用表面曝气，对温度高的废水有一定的降温作用。而鼓风曝气可能导致好氧温度进一步升高，导致活性污泥热裂解。我觉得各种工艺均可行，具体采用什么形式主要由项目本身特点决定。
四、对高浓度废水处理经常经过厌氧好氧处理后还有150mg/L左右的COD，究竟采用什么方法进行处理好。我认为还是应该首先分析出水有点超标的原因：首先确定该废水是否能够进一步降低而达标。我遇到几个工程就是这样，通过分析实际上是由于系统运行没有达到最佳运行区域，我们通常运行（尤其是好氧）多根据经验进行定性运行，这样运行效果的一点偏差就可能导致超标，我们就设计了一个数据表，对每天的运行定量运行，这样就保证了出水的稳定达标。
当然也有的废水实际上是不能完全达标的，这是我们先分析引起超标的原因。比如去年我们做了个2.5万吨的工业废水项目，出水总在80-150mg/L，排放标准是60mg/L，通过对企业排放废水进行排查，表明实际上是生产中的一股废水，数量只有总水量的1%，但该股废水COD在5万mg/L左右，并含有对厌氧有很强抑制作用的物质。该废水中的有机物经过分析主要是木质素。我们将这部分水进行分离后并入企业已有的多效蒸发系统。通过这一措施，是出水稳定在50mg/L。因此分析原因看是否通过生产上的调整解决。
都不可行的条件下才考虑后续深度处理，如果是胶体或SS引起，则通过物化方法混凝沉淀或过滤。如果是溶解性的COD，有条件时可以通过做一下试验，看采用BAF是否可行（COD差距很小时可行）。否则只有考虑化学氧化，化学氧化的方式可根据当地的具体条件，我偏向采用基本没有二次污染的臭氧氧化。

唐一

原帖由 fatrobbie 于 2011-5-10 14:33 发表
唐总您好，我是个大三环工专业学生，正在做课程设计。有个小问题请教您，请问在实际工程中如何计算曝气量？
理论计算好氧系统需氧量时，曝气池需氧量=微生物分解有机质的需氧量+微生物内源呼吸需氧量+硝化需氧量-硝 ...

你好！关于曝气量的计算，在实际工程中我们依然首先要按理论需氧量来进行计算，再根据好氧池内的水温（这要根据原水水温及好氧前是否有厌氧工艺统一考虑）、工程所在地的大气压以及所使用的曝气装置的氧的利用率（现在很多厂家说他们的曝气头的氧的利用率可以达到30%左右，那是对于清水做的数值，在实际工程中为保险起见一般不超过18%）等参数进一步折合成实际所需供气量。拿计算出的供气量与处理水量比就可得出理论气水比。

气水比实际上是指工程中鼓风机的供气量与处理的水量的比值，是一种比较简单、直观的表示方法。由于理论计算与实际工程的偏差和鼓风机品质情况等诸多原因，一般要比实际计算出的要大。

你提到的理论需氧量的组成是对的。但由于公式中所涉及到的一些参数（比如：微生物分解代谢单位重量的BOD5的需要量a’或单位重量微生物内源呼吸自身氧化的需氧量b’等参数值）都仅是针对生活污水的一个范围，所以在实际工程应用中我们还要根据处理废水的水质来进行调整的。

光-BO

唐总您好,我是一个新建的城市生活污水处理厂，采用的是倒置A2/O工艺，处理规模3万吨每天，目前进水COD只有120mg/l左右，氨氮在20mg/l左右，BOD 未做，请问污泥浓度应该维持在多少？一天排多少泥？还有就是我们硝化液目前无法回流，因硝化液回流泵全坏，这样会对整个处理系统造成什么样的后果？

[ 本帖最后由 guangbo7910 于 2011-5-11 16:28 编辑 ]

唐一

原帖由 光-BO 于 2011-5-11 16:20 发表
唐总您好,我是一个新建的城市生活污水处理厂，采用的是倒置A2/O工艺，处理规模3万吨每天，目前进水COD只有120mg/l左右，氨氮在20mg/l左右，BOD 未做，请问污泥浓度应该维持在多少？一天排多少泥？还有就是我们硝化液 ...

你好！污泥浓度的确定是根据二个原则：F/M和SRT。
F/M=Q*C/(V*X), Q是一天处理水量，C是进水COD（或BOD），V是A2O池的有效容积，X是曝气池内污泥浓度。F/M一般应在0.1-0.2kgCOD/kgMLSS.d(0.05-0.1kgBOD/kgMLSS.d)。F/M过低会导致污泥老化，VSS/SS低，活性污泥性能不好，污泥可能出现过氧化，从而影响出水水质。过高也会导致处理效果不好、易污泥膨胀，也不能有效的富集硝化细菌，影响氨氮的去除。同时水温的影响也很重要，夏天水温高，微生物活性高，F/M可以接近上限，反之冬天则接近下限。
SRT（污泥龄）应控制在10-20天，正常在15天左右，道理同上。同样水温影响也大，冬天延长SRT，夏天则反之。因此应通过控制剩余污泥的排放使二者均控制在其范围内就能确保处理效率。
一天污泥的排放量是： Q排=V*X1/(SRT*X2)    V是A2O池的有效容积，X1是曝气池污泥浓度，SRT是污泥龄，X2是回流污泥浓度。Q排是指通过二沉池沉淀污泥排放的剩余污泥量。
我不清楚你所指的硝化业是指回流污泥业还是混合液。如果是指回流污泥泵坏了，则必须尽快维修，确保好氧系统内能维持足够的微生物。如果是混合液回流泵坏了，我认为影响不大，因为对城市污水而言进水氨氮只有20mg/L时，总氮也不会高于40mg/L。由于有污泥回流系统，各项指标，除TN外均能稳定达标，TN指标也可能达标（决定于进水TN、污泥回流比和进水OD）。相反由于进水COD很低，只有120mg/L，如果进行混合液回流，可能导致总回流比偏高，在缺氧段和厌氧段，由于没有足够的碳源，不能使溶解氧和氧化还原电位降到足够低，反而影响反硝化和P的去除。当然对COD浓度相对较高的处理厂则不会出现该为题。一句话，理论没有错，但必须结合实际情况进行分析。