SBOT工藝在廢水處理中的應(yīng)用

趙建勛（天津市第一商業(yè)學(xué)校）

SBOT工藝在廢水處理中的應(yīng)用

趙建勛
（天津市第一商業(yè)學(xué)校）

通過對SBOT工藝特性的研究，說明SBOT工藝在廢水處理中的可行性及優(yōu)越性，并以具體實踐工程為例驗證其實用性。

SBOT；廢水處理；應(yīng)用

目前國內(nèi)的廢水處理技術(shù)多用于處理城市生活污水和工業(yè)廢水，相比于城市生活污水，工業(yè)廢水排水量大、成分復(fù)雜、污染強、處理難度高、危害性大，自然成為了研究的重點。學(xué)術(shù)界對工業(yè)廢水的處理技術(shù)分為物理化學(xué)技術(shù)和生物技術(shù)2 個類型，物理化學(xué)技術(shù)主要有過濾、吸附、混凝、消毒和膜技術(shù)，生物技術(shù)主要有生物接觸氧化、曝氣生物濾池和膜生物反應(yīng)器工藝。目前生物處理廢水技術(shù)逐步成熟，在實際工程中得到了廣泛的應(yīng)用并取得了顯著的成效。

1　SBOT工藝特性及適用性

1.1生物量大，處理效果好

SBOT工藝又稱同步生物氧化池工藝，它采用了新型的填料，這種新型填料具有比表面積大、掛膜容易、生物膜更新快等優(yōu)點。由于具有較大的比表面積和掛膜容易等特點，因而生物量大，生物量可以達(dá)到10-20g/L以上，比SBR法高出5倍以上；而且由于生物膜更新比較快，因而微生物具有較高的活性，大大提高了處理效率和污水處理效果。

1.2短程硝化，無需添加營養(yǎng)物，脫氮效果好

SBOT池內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)同步硝化/反硝化，且脈動曝氣為同步硝化/反硝化提供良好條件，易于實現(xiàn)短程硝化/反硝化脫氮。氨氮去除率高，可達(dá)95%以上。

1.3能耗低，處理水成本低

該工藝不需要設(shè)置二次沉淀池和濾池， 也無需對濾料進(jìn)行反沖洗以及限制進(jìn)水中的 SS，節(jié)省了工程投資成本，無需污泥回流和硝化液回流，整個系統(tǒng)水力停留時間短，操作步驟簡單；大大簡化了污水處理工藝， 并且降低了污水處理設(shè)備投資。由于填料不斷地與氣泡進(jìn)行接觸并不斷切割，因而其充氧效率高，在氣流和水流的作用下，使同步生物氧化池內(nèi)生物載體呈有規(guī)律地上下浮動， 降低了曝氣所需的能耗， 比其他常規(guī)處理工藝節(jié)省40%的能耗。

2　SBOT工藝在廢水處理中的工程實踐

2.1工藝選擇

圖1　工藝流程

某煤礦企業(yè)以開采煤礦為主，排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)，綜合廢水中CODcr一般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l，有機(jī)物含量較高，PH為8.5—9.2，氨氮為15—40 mg/L，SS為80—240 mg/L，COD 為60—300 mg/L。

SBOT工藝處理廢水的工藝流程為“物化預(yù)處理→生物處理→物化深度處理”，由四個同步生物氧化池組成，每個小池分別以垂直于池底方向從上到下安置，第一個小池對廢水進(jìn)行物化預(yù)處理，主要的功效是沉淀泥沙和脫酚除氨，因為煤炭工業(yè)的廢水中酚、氨的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過生化處理的可承受范圍，只有對酚和氨進(jìn)行預(yù)處理，才能減輕生物處理的負(fù)荷，實現(xiàn)廢水的有效凈化。對于酚元素的降解可采取溶劑萃取法，將磷酸三丁酯煤油溶液按照一定的比例投入到氧化池中，建立NaOH 反萃取回收酚類 的 方法體系；對于氨的脫除采用蒸汽循環(huán)法，將肺水中的氨與二氧化碳進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生銨鹽結(jié)晶，有效脫除游離氨和固定氨。沉淀后的泥沙、酚的萃取物和銨鹽由排泥閥排出系統(tǒng)。

預(yù)處理后的煤炭工業(yè)廢水依次進(jìn)入第二、三個小池進(jìn)行生化處理。由于煤炭企業(yè)的廢水中含有大量的有機(jī)物，有的有機(jī)物易于降解，如砒咯、萘、呋喃等；有的有機(jī)物則很難降解，如砒啶、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等，對于易于降解的有機(jī)物可以采用好氧生物法進(jìn)行分解，難于降解的有機(jī)物采用厭氧生化工藝進(jìn)行分解。首先運用厭氧工藝處理高濃度的甲醇廢水和氣化廢水，將難以降解的有機(jī)物分解成較易降解的小分子有機(jī)物，之后再運用好氧生物法吸附難解的物質(zhì)和微生物，對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行凈化，凈化后的廢水通過收集水池流出同步生物氧化池，達(dá)標(biāo)排放。在處理廢水的過程中SBOT 處理水池底部會產(chǎn)生污泥， 通過排泥管及電動電動排泥閥門排出至污泥池， 污泥運至礦外。

經(jīng)過生化處理后的廢水，大部分有機(jī)污染物都被去除，但仍有少量的難以分解的污染物殘存，需要進(jìn)行深度的處理才能達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。可采用高級氧化法以 TiO2為 催 化 劑 、H2O2為氧化劑去除廢水中的CODCr；采用固定化微生物技術(shù)去除氨氮、揮發(fā)酚和其他難以降解的有機(jī)物。在處理過程中產(chǎn)生的廢棄物經(jīng)過多孔網(wǎng)格、 折板、 斜管等排出至污泥池。工藝流程如圖1所示。

1.2調(diào)試運行

研究發(fā)現(xiàn)，在廢水處理過程中溫度、PH值、微生物的含量等多方面的因素都會影響凈化效果，因此在凈化污水的過程中，需要運用化學(xué)分析方法來進(jìn)行監(jiān)測，以便實現(xiàn)凈化效果最大化。

溫度是影響整個工藝處理的最重要的環(huán)境因素，這是因為各種微生物都要在特定的溫度范圍內(nèi)才能得以生長繁殖，微生物的生化處理溫度應(yīng)以10—40℃為宜，當(dāng)溫度為20—30℃時微生物生長繁殖最快，過高或過低的溫度都會對微生物的生長造成不利影響，使得微生物代謝速度緩慢，生長速度也會延緩。因此在污泥培養(yǎng)時，要注意測量生化水池中的水溫，將微生物置于最適宜的溫度條件下。

微生物的生命活動、物質(zhì)代謝與PH值有著密切的關(guān)系。PH值過高或過低同樣會對微生物的代謝產(chǎn)生影響，大多數(shù)微生物最適宜的PH值為6.5—7.5，因此在污泥培養(yǎng)時要注意將生化水池中的PH值控制在4—8之間.

微生物的生長還需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)，微生物只有不斷的攝取營養(yǎng)物質(zhì)后才能釋放出能量，其中水、碳源、氮源、無機(jī)鹽及生長因素都是微生物生長繁殖過程中所必須的營養(yǎng)物質(zhì)，生化水池中應(yīng)按BOD5∶N∶P=100∶4∶1的比例補充氮源、含磷無機(jī)鹽，為活性污泥的培養(yǎng)創(chuàng)造良好的營養(yǎng)條件。

1.3處理效果

根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，工業(yè)廢水的排放指標(biāo)應(yīng)滿足以下條件：SS：≤70 mg/L，COD：≤60 mg/L，BOD5：≤20mg/L，氨氮：≤15 mg/L，PH 值：6~9。該煤炭企業(yè)的工業(yè)廢水，經(jīng)過SBOT工藝處理后達(dá)標(biāo)排放，結(jié)果如表1所示。

表1　工程運行檢測結(jié)果平均值 mg/L

通過表1，我們可以發(fā)現(xiàn)，該煤炭企業(yè)工業(yè)廢水水質(zhì)指標(biāo)滿足工程設(shè)計要求，出水達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的一級標(biāo)準(zhǔn)。SBOT工藝中同步生物氧化池內(nèi)生物載體上生長的大量生物膜，這些生物膜有著極強的吸附作用，能夠有效去除廢水中的SS，去除率達(dá)到了83.1%；SBOT工藝中含有大量的異養(yǎng)菌，這些好氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌在有氧或缺氧的條件下能夠得以生長，從而有效去除COD，去除率達(dá)到了84.7%；SBOT 工藝對氨氮的去除主要依靠脈動曝氣，采用脈動曝氣使污水中溶解氧的濃度控制在 1.0~2.0 mg/L，并在生物載體自外至內(nèi)間形成溶解氧梯度， 不僅為生長時間較長的亞硝化菌和硝化菌提供了良好的生長條件； 同時在生物載體內(nèi)部的缺氧區(qū)又易于反硝化細(xì)菌的生長，實現(xiàn)同步硝化、反硝化脫氮，從而保證了氨氮的高去除率。

3　結(jié)論

SBOT工藝作為一項培養(yǎng)周期短、運行成本低、去除效果好的處理技術(shù)，在含氨氮較多以及有機(jī)物較多的廢水處理上得到了普遍的應(yīng)用，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，各類廢水水質(zhì)也隨之不斷變化，處理難度不斷提高，SBIT也將在新的領(lǐng)域上得到進(jìn)一步的研究和發(fā)展。

［1］程功林，高亮，陳永春，周如祿，鄭彭生. 煤礦工業(yè)廣場生活污水再生利用試驗研究［J］. 水處理技術(shù)，2013，03：88-90.

［2］裴菲，魏然. 采用同步生物氧化工藝處理小水量煤礦生活污水［J］. 能源環(huán)境保護(hù)，2016，01：45-47+20.

趙建勛，1981-，男，天津人，講師，研究方向：中職學(xué)校化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué).

The Application of SBOT Technology in Wastewater Treatment

Zhao Jianxun
（Tianjin First Business School）

Through the research on the SBOTprocess characteristics，It described SBOT process feasibility and superiority in wastewater treatment，and practice project as an example to verify its practicality.

SBOT；wastewater treatment；application