高效低耗的厌氧氨氧化示范厂的运行实践刘伟岩pdf

背景介绍工艺原理高碑店厂厌氧氨氧化示范工程介绍运行结果分析应用前景背景介绍随着世界能源危机、资源枯竭问题的凸显，各行业都面临节能减排的压力，作为能耗物耗大户的污水处理厂面临严峻挑战。近年来节能降耗日益成为行业研究热点和主题。概念厂全流程节能能源管理……从整个处理厂工艺流程分析，消化池上清液、脱水机滤液等“污泥黑液”的回流导致进水污染物负荷大量增加，从而增加了污水处理厂的能耗物耗。“污泥黑液”特点：水量占水厂来水量的0.5-2%氨氮高（300-2000mg/L),占全厂氮负荷的10-20%C/N比低碱度低如果能有一种技术将“污泥黑液”高效降解将对处理厂的节能产生重大影响。厌氧氨氧化技术作为一种革命性的技术，完美的解决了“污泥黑液”回流至水处理区带来的负荷增加的影响。节省60%运行能耗不需额外投加碳源高负荷，低污泥产量减少温室气体的排放与常规硝化反硝化脱氮工艺相比工艺原理厌氧氨氧化菌(anaerobicammoniumoxidation,Anammox)是一类细菌，属于浮霉菌门，“红菌”是业内对厌氧氨氧化菌的俗称，通过生物化学反应，它们可以将污水中所含有的氨氮转化为氮气去除。厌氧氨氧化（Anammox）工艺是二十世纪90年代，由荷兰Delft技术大学Kluyer生物技术实验室开发出来的一种新型自养生物脱氮工艺，是指在缺氧条件下，以浮霉目细菌为代表的微生物直接以NO2--N为电子受体，，将NH4+-N氧化成N2的生物脱氮工艺。Anammox工艺完全突破了传统生物脱氮的基本概念，为生物法处理低C/N比的废水找到了一条最优途径。硝化细菌亚硝酸盐氧化菌反硝化细菌有机物与传统硝化反硝化工艺比优点：自养脱氮，无需外加碳源；高负荷，低污泥产量。需氧量降低，曝气量节约60%，大幅降低污水处理能耗。传统脱氮工艺厌氧氨氧化工艺硝化细菌厌氧氨氧化菌HBAOBNH4+→NO2-AnammoxNH4++NO2-→N2NOBNO2-→NO3-在生物反应器中：四种细菌：AOB（氨氧化菌/亚硝酸菌）、Anammox（厌氧氨氧化菌）、NOB（亚硝酸盐氧化菌/硝酸菌）、HB（异氧菌）四种基质：CODNH4+NO2-CO2厌氧氨氧化运行环境AOBNH4+→NO2-AnammoxNH4++NO2-→N2在生物反应器中：提供AOB和Anammox适宜的生长环境；限制NOB和HB的生长提供AOB和Anammox菌适宜的基质厌氧氨氧化运行环境厌氧氨氧化总反应方程式：NH4++1.31NO2-+0.066HCO3-+0.13H+——1.02N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O0.27NO2-+0.066HCO3-+0.07H+——0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15NH4++NO2-——N2+2H2O（△G=-357KJ·mol-1）合成代谢：以亚硝酸盐为电子供体提供还原力，利用CO2作为碳源体，以及分解代谢过程中的ATP来合成细胞质，并产生少量硝酸盐。反应过程:包含分解与合成代谢两部分分解：电子供体氨与电子受体亚硝酸盐以1:1的比例反应生成氮气和水（途径一氧化氮和联氨两种产物）高碑店厂厌氧氨氧化示范工程介绍设计进出水水质：项目CODSSNH4+TNTP进水450500055060010出水30030401002去除率(%)33.39792.783.380工艺流程图：新建项目主体运行结果分析7月1日~10日：系统联动调试设备7月11日：系统通水运行7月18日：接种活性污泥泥饼10吨，开始驯化活性污泥7月22日：接种第一批红菌，总氮去除率达到25%8月3日：接种第二批红菌，总氮去除率达到70%8月14日：运行稳定，水质水量达标45天调试成功，稳定运行斜板沉淀池竖流沉淀池进水COD=516mg/L出水COD=164mg/LCOD去除率=68%氨氮去除率高95%出水氨氮15mg/L总氮去除率高85%出水总氮80mg/L•进水TP=14.6mg/L，出水TP=2.65mg/L•去除率=82%•主要在斜板沉淀池通过絮凝沉淀去除。•进水SS=409mg/L，出水SS=20mg/L•去除率=95%•主要在斜板沉淀池通过絮凝沉淀去除。直接成本分析1、电耗：1.68kwh/m3按0.6元/kwh计2、药耗：0.40kgPAC/m3按700元/吨计5gPAM/m3按2.5万元/吨计成本：1.66元/m3，传统脱氮成本：10.55元/m3，降低84%3、人工费：0.25元/m3•甲醇零投加，节省2kg甲醇/m3•碱度零投加，节省0.5kg碳酸氢钠/m3•污泥零排放，降低污泥1kg碳酸氢钠/m3•电费降低60%，降低电费1.7kwh/m3甲醇费用脱氮量(kg/d)甲醇(kg/d)单价(元/千克）费用(元/天)费用(万/年)2507503225082碳酸氢钠费用氨氮去除(kg/d)节省碳酸氢钠(kg/d)单价(元/千克）费用(元/天)费用(万/年)3007663230084污泥处置费用减少产泥量(kg/d)污泥处置费用(元/吨）——费用(元/天)费用(万/年)1687.5300——506.2518节省电费鼓风机功率(kw)节省电量(度/天)电单价(元/度)费用(元/天)费用(万/年)266240.7436.816年节省运行费用约200万元。应用前景6.1高氨氮废水的应用前景垃圾渗滤液煤化工废水养殖废水制革废水污泥黑液制药废水酵母废水大豆蛋白废水…………谢谢