Bardenpho生物脱氮

Bardenpho脱氮工艺在处理味精废水中的作用

随着工业发展，工业废水对人类的生存环境造成了严重的影响。特别是含氮废水，造成水体富营养化，破坏水体生态平衡，降低水体利用价值，危害人类及生物生存，增加水处理费用。同时随着含氮废水治理技术的发展，各种生物脱氮技术和工艺得到发展，Bardenpho生物脱氮工艺是典型的成熟的生物氮技术之一。已成功运用到味精废水处理，有很好的脱氮效果。

味精废水水质，以年产味精8万吨的莲花天安食业有限公司为例，其淀粉车间、制糖车间及发酵车间产生的废水先进入UASB处理，处理后与精制车间产生的废水和部分冷凝水混合后进入水处理系统的调节池。经充分调节混合后的废水水质为COD900～1700mg/L，AN200～330mg/L，PH6～9的含氮废水。该废水水质完全附合使用Bardenpho生物脱氮工艺进行脱氮处理，减少废水排放物中的总氮含量。Bardenpho工艺流程图如图所示：

其中第一脱氮池（也称为兼性池或者缺氧池）是Bardenpho工艺最重要的一个反应池。所处理废水与硝化池中的硝化液以及沉淀池内的回流污泥相结合，通过脱氮反应放出CO2和N2，排水中的80%的BOD5由于脱氮反应被硝化掉，剩余的20%被送到硝化池。因为要去除硝化池内的NO3－和NO2－，所以硝化液循环通常控制到进水量的约3倍，给第一脱氮池提供了大量的NO3－和NO2－。根据反硝化反应平衡：

CH3OH+NO3－+H2CO3→C5H7 NO2+N2+H2O+OH－

可得出每还原1gNO3－可提供2.6g的氧，同时产生3.47g的碱（以CaCO3计），其中有0.45g的BOD5转化成了反硝化细菌，并消耗2.47g甲醇（折合COD约3.7g）。其中产生的碱度为系统pH平衡起到了至关重要的作用。当所处理废水中的BOD与TN的比值达到3.0以上时，可以认为废水中含有足够用于反硝化的碳源，不用外加碳源，这类废水处理是最经济的，因此也为大多数生脱氮系统采用。所处理废水中含有TKN，其中的一部分TKN在生成剩余污泥时被消化掉，但大部分在平均化池中转变成氨氮，这部分和废水原有AN同剩余BOD5一起送到硝化池。

在第一脱氮池中有较多的可控制指标，包括PH、ORP、NO3－和NO2－浓度和DO等。其中氧化还原反应电位差可由ORP计可直接测得。正常情况下，第一脱氮池ORP值在-50～-500mv之间，由此可以看出氧化还原反应进行的程度。在ORP值很低的情况下，用试纸测得NO3－和NO2－的浓度都是0mg/L，当第一脱氮池内出现有NO3－和NO2－时，就意味着系统可能因为C:N失衡或者其它原因引起了系统故障。pH值一般情况下在7.5～9之间。由于是缺氧池，由硝化液带入脱氮池的氧或者由于搅拌的原因其DO值一般不会超过0.5mg/L，否则会严重影响反硝化反应的进行。

当废水与活性污泥的混合在第一脱氮池内充分混合与反应后进入硝化池（也称为好氧池）。在硝化池内通入空气曝气，促使从脱氮池送来的剩余BOD5氧化分解和氨氮的氧化。在供O2充足的情况下，可以使绝大部分的AN在硝化池内氧化。Bardenpho工艺的内循环（硝化液循环）和污泥回流有利于大量硝化细菌的存留。硝化池的AN污泥负荷设计为0.05Kg.AN/KgMLSS.d，如果要求水处理系统长期稳定运行，其AN的污泥负荷控制得越低越好。高AN负荷的处理水颜色会比低AN负荷的处理水颜色要重一些，原因可能和90％以上的硝酸细菌和亚硝酸细菌会产生色素有关。

在硝化池中可检测到的指标有DO值，PH值，NO3－和NO2－浓度，为达到良好的硝化效果，DO控制要求在2.0mg/L以上。当第一脱氮池内反硝化反应所产生的碱度不能满足由硝化反应产生的H+时，会引起系统的pH值下降，为确保硝化细菌有良好的活性，不影响硝化速率时，要及时调整硝化池的pH在6.8以上。由NO3－和NO2－浓度可知硝化反应进行程度，当硝化池中含有NO2－时，可能由于进水AN值过高或者脱氮效率降低引起NO2－积累，需要及时调整水处理系统的控制指标。

由于不管从硝化池硝化液进入第一脱氮池的循环量有多大，终将有大量的硝酸根和亚硝酸根会进入沉淀池，进入沉淀池以后可能因为硝酸根和亚硝酸根的存在而发生反硝化反应，产生的所气泡引起沉淀污泥上浮，从而影响泥水分离效果。所以确保第二脱氮池各控制指标对以后的泥水正常分离意义很大。在第二脱氮池内检测项目有ORP、PH、NO3－和NO2－浓度。进入第二脱氮池的NO3－和NO2－很多时，需要补充部分碳源，与剩余的NO3－和NO2－充分反应，使NO3－和NO2－浓度降至0mg/L。此时第二脱氮池内的NO3－和NO2－浓度与出水的NO3－和NO2－浓度大约相等，到此达到了生物脱氮的目的。

从第二脱氮池溢流出的混合液进入再曝气池，将残留在活性污泥中的BOD5在再曝气池内氧化分解。特别是在第二脱氮池补充糖化废水时，应注意再曝气池的曝气量。

综上所述Bardenpho生物脱氮工艺处理味精工业废水优点有：

1、生物脱氮系统以味精生产原污废水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源。节省了外加碳源的费用，同时获得了较高的C/N，确保了反硝化反应在第一脱氮池内顺利进行。

2、硝化池内脱氮池之后，可以进一步去除在脱氮池内残留的有机污染物，确保出水水质达标排放。

3、缺氧池与好氧池的交替使用，有效地控制了活性污泥膨胀的发生。

4、在反硝化过程中产生的碱可以中和掉在硝化池内由于硝化反应产生的酸，只要提供合理的处理废水C/N，就能维持系统的酸碱平衡。

5、将有机物中的有机氮和氨态氮最终转化为N2，具有较高的脱氮效率，没有二次污染的问题，是最安全环保的脱氮途径。

缺点：

1、对废水中的毒物比较敏感，水处理系统发生故障后调整周期长。

2、反应池构筑物较多，操作较为复杂，对操作人员要求高。

参考文献：

杨健，章非娟，余志荣等编著有机工业废水处理理论与技术，化学工业出版社2005 孙锦宜编著含氮废水处理技术与应用北京：化学工业出版社2003.4