八钢焦化废水处理A/O/O工艺中生物选择器的改进

王 瑞

（新疆维吾尔自治区乌鲁木齐头屯河区宝钢集团八钢公司，新疆乌鲁木齐 830022）

八钢焦化分厂新区设计产能2.2Mt/a吨焦炭，现有4座55孔6m顶装焦炉，煤气处理量118 000m3/h，于2008年投产。工程配套建设采用A/O/O工艺的焦化废水处理装置，装置处理能力150m3/h。

1 A/O/O工艺的特点

我厂采用的是前置反硝化的A/O/O工艺，它的优点是将反硝化池放置在硝化反应池之前，解决了反硝化反应的碳源，同时反硝化反应产生的碱度又补充了硝化反应所消耗的碱度，降低了运行费用。在建设成本上，因工艺更合理，减少了工程占地和建设成本，是目前国内采用较多的氨氮处理工艺。如图1所示。

图1 焦化废水处理工艺流程

2 A池前设计生物选择器的优缺点

我厂两套独立运行的A/O/O工艺，每套又由两组并联运转的A/O/O池组成，每套的一个生物选择器为它并联的两组池子提供进水、内回流硝态液、外回流污泥和投加的磷酸盐。如图2所示。

图2 A/O/O工艺流程

2.1 生物选择器的优点

2.1.1 满足了活性污泥的生长特性

活性污泥有三个特性：自身的絮凝沉降性、对有机物的吸附性和对底物的氧化分解性。当回流污泥蒸氨废水、内回流硝态液同时汇集在生物选择器中时，活性污泥会在很短的时间将有机物大量吸附下来，反硝化菌也会将内回流中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮吸附下来，在后续进行氧化、硝化、反硝化反应。

2.1.2 实现了活性污泥流程的最长

在活性污泥处理废水的A/O工艺，活性污泥和废水是混合在一起的，在外加氧源时在O池进行氧化反应COD，酚，油等，将有害物转化为二氧化碳和水，使有机物无害化；在硝化反应时将氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，在A池进行反硝化反应时，反硝化菌以废水中COD为碳源将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮还原成氮气，从而使氨氮被去除，污泥和水一起流进污泥沉淀池进行泥水分离。由于污泥不停流失，必须将活性污泥重新补充到系统中，在将活性污泥补充到A/O系统中有两种设计，一种将外回流污泥补充到O池，这样虽然能更好地进行氧化反应和硝化反应，但反硝化菌却不能补充到A池，反硝化菌是兼氧菌，在有氧时处理有机物，在缺氧时处理硝态氮。所以反硝化菌的作用没有被完全发挥出来，我厂采用的是将外回流污泥补充到A池的生物选择器里，这样使污泥的流程加长效果最大化。

2.1.3 磷酸盐的投加满足了微生物的营养

微生物和其他生物一样都由碳、氢、氮、氧、磷、硫、钾、镁，铁等大量元素组成，其中碳、氢、氮、氧、磷、硫六种元素占细胞干重的97%。碳、氢、氮、氧四种元素又占全部细胞干重的90%～97%，主要构成细胞的各种有机物质，剩下的部分占细胞干重的3%～10%，称为矿质元素，也称无机元素，无机元素又以磷元素含量最高，约占全部无机元素含量的50%。由于焦化废水缺少磷元素，所以为满足微生物的生长必需投加磷酸盐。在生物选择器中加磷盐更有利于微生物对磷元素吸收，保证系统的碳、氮、磷比在100∶5∶1的合理范围内。

2.2 生物选择器存在的缺点

2.2.1 没有设计搅拌混合装置

生物选择器对系统运行是不可或缺的，但它必须将进入系统的蒸氨废水、内回流硝态液、外回流污泥和投加的磷酸盐在生物选择器中充分均合后再经过堰门流到并联的两组A池中，才能实现它设计的目的，但实际缺少搅拌装置，四路水在生物选择器中自由流动，没有很好混合，实际效果大大降低。

2.2.2 污泥的负荷不平衡

从图2可以看出，进生物选择器的废水靠A1池一侧，外回流污泥在A2池一侧，内回流硝态液在生物选择器的中间，这样会造成A1池进的废水比较多，A2池进的污泥比较多，通过取样做污泥30min沉降比，A1池的污泥比A2池的污泥少4～6mg/L，这样A1池的F/M较A2池的F/M高，当活性污泥一定时，基质过多微生物生化繁殖速率加快，絮凝状的菌胶团细菌趋于游离生长，导致活性絮体解絮；相反如果污泥负荷小时微生物营养不良，絮体瘦弱，结构松散。

2.2.3 污泥营养不平衡

从图2可以看出，加的营养元素磷酸盐在A2池一侧，造成A2池的磷含量高于A1池，导致A2池水体富营养化，在富营养水体中蓝藻，绿藻大量繁殖，在水面形成一层绿色浮渣，使水质变浑浊，影响水质。加磷是满足微生物的生长需要，过量不但造成药剂浪费，还造成水体的二次污染。从图3可以看到A2池和污泥沉淀池中大量繁殖的绿藻。

3 改进的措施

经过一段时间的运行，发现问题原因，但在生物选择器上加搅拌器从成型工艺上不现实，为改变现状，采用强制的方法让四路水汇集到一起，靠水力混合均匀。方法是将废水管、外回流污泥管和加磷管汇集到内回流硝态液管上，在直径300mm的内回流硝态液管上方开一个圆洞，让几路水从圆洞泉水般涌出，分别流入并联的两个A池，运行效果很好，A1池和A2池污泥负荷平衡了，营养均衡了，绿藻现象消失了。如图4所示。

图3 改造前

图4 改造后

4 结语

在生物选择器一托二的工艺中，一定要考虑到有害物和污泥的混合均匀问题，进水平衡问题，如果生物选择器只对应一个系统，就不存在平衡问题。比如八钢公司生活污水处理厂采用的CASS工艺，四组独立的CASS系统有四组生物选择器。微生物在处理废水的过程不光是对进水指标、控制指标有很高的要求，同时在微环境下，对工艺走向、泥水平衡、营养平衡等都有要求，只有最大限度地满足微生物的需要，才能得到最好的结果。