两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺处理金霉素废水的试验研究

摘要

抗生素废水中含有残留抗生素、高氨氮、高硫酸盐和复杂有机物，是公认的污水处理的重点和难点。本研究以实际的金霉素废水作为试验用水，根据抗生素废水的水质特点，采用两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺对其进行处理，考察了处理效果和污染物降解规律。首先考察了两级厌氧-好氧组合工艺的快速启动和处理效果，优化了各单元的运行参数，而后考察了短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺的自养生物脱氮效果，同时分析短程硝化和厌氧氨氧化的不同影响因素，建立维持高效短程硝化和稳定厌氧氨氧化的综合控制方法。
　　 试验的研究结果表明：
　　 (1)原水COD为4000-18000mg/L，组合工艺的COD去除率为94％-98％，其中77％的COD在两级UASB中去除，出水COD＜1000mg/L，平均值为514mg/L；原水进水pH值在4.0-6.0之间，均值为5.25，属于偏酸性污水，最终出水pH值在7.7-8.5之间，均值为8.12。系统进水氨氮含量在100-800mg/L之间，均值为530mg/L,组合工艺的去除氨氮效率在90％以上，氨氮去除率的均值为96.9％，均值为15.6mg/L；系统进水总氮含量在200-1000mg/L之间，均值为624.4mg/L，经过两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺联合处理后，对总氮的去除率在80％-95％之间，均值为89.8％，出水总氮含量基本都在100mg/L以下，均值为59.2mg/L。
　　 (2)游离氨(FA)和溶解氧(DO)是实现和维持稳定短程硝化的主要控制因素，实现高于90％的NO2-N累积率短程硝化的控制条件如下：FA≥30mg/L，同时DO≤0.5mg/L，保持系统较高的pH环境(pH=7.5-8.5)和较充足的碱度（碱度≥90mg/L）。
　　 (3)实现稳定的厌氧氨氧化反应主要的控制因素是进水基质比例、pH值和温度，本试验维持较稳定的进水基质比例(1：1)，并且维持较稳定的进水NH4+-N和NO2-N的浓度(≤200mg/L)，同时加以较适宜的pH进水环境(pH=7.8-8.5)，保持系统一定的碱度(≥40mg/L)，温度恒定在33℃±1℃，经过逐渐提升进水负荷，实现较为稳定的厌氧氨氧化反应，达到NH4+-N、NO2-N和TN的高效去除（NH4+-N去除率≥90％，NO2-N去除率≥90％，TN去除率≥80％）。
　　 试验结果表明：该工艺是可行的、稳定的，对抗生素废水可以达到良好处理效果。