SBR法短程硝化反硝化处理炼油催化剂生产废水试验研究

作     者：赵小晶 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高大文

授予年度：2013年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：SBR 催化剂废水 短程硝化反硝化 短程硝化反应动力学 

摘      要：石油工业是我国经济的支柱产业，炼油工业作为石油深度加工产业，更与我们的衣食住行等息息相关。炼油工业裂化催化剂的生产工艺多处使用铵盐及氨水等物质，产生大量高氨氮、高悬浮物废水。如何经济高效地去除废水中的氨氮是催化剂生产企业亟待解决的难题。短程硝化反硝化脱氮工艺较传统工艺相比，可降低硝化阶段曝气能耗、碱度消耗及反硝化阶段的碳源投加量，具有突出优势。本研究通过SBR法短程硝化反硝化处理炼油催化剂废水，对不同温度、溶解氧(DO)、污泥龄(SRT)条件下反应器的运行效果及稳定性进行了研究。结合生物脱氮过程中pH值、氧化还原电位(ORP)的变化规律，对短程硝化反硝化进行实时控制并根据硝化反应过程中氨氮浓度变化情况建立了短程硝化的动力学模型。 试验结果表明，在35℃、溶解氧1mg/L条件下，能在较短时间内将全程硝化污泥驯化为短程硝化污泥，亚硝酸盐氮积累率大于90%。 温度对反应器处理氨氮的效能并未产生较大影响，反应器的氨氮去除率基本保持在80%以上、亚硝积累率在90%以上。33℃、30℃及28℃条件下，反应器的氨氮去除容积负荷并未出现较大波动，基本处于0.2.3kgNH3-N/(m3d)。 溶解氧对反应器的氨氮去除容积负荷影响显著。当DO为1mg/L时，氨氮去除的容积负荷为0.2.3kgNH3-N/(m3d);当DO为1.5mg/L时，氨氮去除容积负荷最高可达0.45kgNH3-N/(m3d)。研究采用实际催化剂废水，进水氨氮浓度波动大，结合硝化反应过程中pH值及ORP变化规律，实时调控硝化反应时间;若进水氨氮浓度过高，固定曝气时间为7h。不同DO对反应器的氨氮去除率及亚硝积累率未产生较大影响，氨氮去除率及亚硝积累率可保持在90%以上。当DO为1.5mg/L时，反应器的亚硝积累率也能稳定保持在90%以上。 污泥龄的改变对反应器的氨氮去除负荷及亚硝积累率影响不大。污泥龄为20d、40d时，反应器的氨氮平均去除率为79.47%、82.58%，平均亚硝积累率分别为98.94%及98.2%。污泥龄为40d时，反应器内的污泥浓度能保持在较高水平。 通过催化剂废水短程硝化反硝化生物脱氮动力学分析，得出短程硝化反应阶段的动力学方程。