活性生物KO菌在污水处理中的应用

Use of Active Biological KO Bacteria in Sewage Treatment

张原娟 Yuanjuan Zhang , 高荣 Rong Gao

1 兖矿新疆煤化工有限公司新疆乌鲁木齐 830000 Yancon Xinjiang Coal Chemical Industry Co., Ltd. Xinjiang Urumqi 830000 2 新疆宏泰鑫业生物科技有限公司新疆乌鲁木齐 830000 Xinjiang Hongtai Xinye Biotechnology Co., Ltd. Xinjiang Urumqi 830000

摘要：

由于600 kt/a醇氨项目各装置开、停车频繁，高浓度氨氮污水冲击SBR污水处理系统，导致污泥死亡、出水浑浊。为了保证处理后的污水合格排放，在SBR池内投加了KO多功能复合微生物制剂(KO菌)。小试结果表明，投加KO菌后，SBR池出水氨氮含量达标，且具有一定的耐高浓度氨氮冲击的效果。

关键词：

氨氮; 微生物制剂; SBR工艺; 应用;

Abstract：

Because of the frequent startup and shutdown of each equipment in the 600 kt/a methanol-ammonia plant, high concentration ammonia-nitrogen sewage impacts on SBR waste water treatment system, which leads to the death of bacteria in sludge and turbid effluent. In order to ensure discharge of qualified waste water after treatment, the KO multifunctional compound microbial preparation (KO bacteria) is added to SBR pond. Laboratory scale test results show that after adding KO bacteria, the ammonia-nitrogen content of effluent of SBR pond meets requirements, and it has certain high concentration ammonia-nitrogen impact resistance effect.

Keyword：

ammonia-nitrogen; microbial preparation; SBR process; use;

兖矿新疆煤化工有限公司(以下简称兖矿新疆公司)600 kt/a醇氨联产项目以煤为原料，建设年产300 kt甲醇、300 kt合成氨和520 kt尿素生产装置。该项目采用多喷嘴对置式水煤浆气化技术制取原料气，耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、液氮洗精制氨合成气，15.0 MPa氨合成，硫回收采用WSA湿法制硫酸工艺，二氧化碳汽提法生产尿素。

目前，最常用的煤气化装置废水处理技术是生物处理法，其具有处理效果稳定、处理费用低等优点。常见的生物处理法主要有普通活性污泥法、A/O法、A-A/O法、SBR法等，兖矿新疆公司采用SBR法。普通活性污泥法能够有效去除煤气化装置废水中的有机物、悬浮物、酚等，但对废水中的氨氮，特别是有机氮的降解效果极差，难以使废水中的COD和氨氮含量达到排放指标要求。为此，以SBR法工艺为基础，通过引进先进菌种进行驯化扩大培养，以达到煤气化装置高浓度氨氮废水经处理后的出水水质稳定、处理效率高并具有较强的耐冲击负荷能力的目的。

1 项目背景

自2012年10月兖矿新疆公司煤气化废水处理装置开车以来，购买城市污水处理厂的污泥进行培养。2013年1月，污水处理装置调试合格(时间为7~14 d)，但由于600 kt/a醇氨联产项目的各装置开、停车频繁，含高浓度氨氮废水进入SBR池，而在线仪表未调试准确，对污水处理系统污泥造成冲击，导致污泥死亡、出水浑浊。此后，重新培养了污泥，但是出水指标一直不达标。为了保证污水处理后合格排放，采用具有较强耐冲击性的KO多功能复合微生物制剂(KO菌)进行小试，出水结果较好。由于小试结果理想，决定使用KO菌对污水处理系统进行调试。

2 技术来源及实施计划

2.1 技术来源

KO菌是一种微生物活菌制剂，活菌含量在(0.3~2.8)×10⁹个/mL，其中含有高效除磷脱氮微生物菌群、氧化分解有机污染物微生物菌群，可降低废水中的氨氮含量。经国家有关检测部门检测，结果表明KO多功能复合微生物制剂不含致病菌、重金属和有毒有害化学物质。

2.2 实施计划

2013年7月29日，3^#SBR池投加KO菌3 t，连续曝气24 h，使菌种活化。

2013年8月12日，3^#SBR池投加KO菌1 t，进水120 m³，反应8 h/周期。

2013年8月26日，3^#SBR池投加KO菌1 t，进水180 m³，反应6 h/周期。

2013年12月17日，1^#SBR池和2^#SBR池各投加KO菌3 t，连续曝气24 h，使菌种活化。

2013年12月20日，1^#SBR池和2^#SBR池各投加KO菌1 t，进水120 m³，反应8 h/周期。

2013年12月24日，1^#SBR池和2^#SBR池各投加KO菌1 t，进水180 m³，反应6 h/周期。

以上SBR池污泥系统稳定后，每个运行周期为8 h，进滗水器水量为180~360 m³，并可根据进水中氨氮含量增加或减少进滗水器的水量。

在投加KO菌前，投加活性污泥52 t，保证污泥质量浓度不低于2 000 mg/L。

2.3 KO菌对水质的要求

由于采用生物技术处理的废水必须具有可生化性，因此，采用KO菌进行废水处理时，要求废水处理站进水的BOD/COD＞0.3，并保证一定的C :N :P的比例；进水温度为12~60 ℃，冬季进水温度若低于12 ℃，则不能确保降解效果；进水pH在6.5~8.5，如果超出此范围，则必须进行pH调节后才能进水；进水中溶解氧质量浓度控制在2.0~3.0 mg/L。

3 工艺流程及主要经济技术指标

3.1 工艺流程

气化装置产生的生产污水经管架压力管道进入冷却塔后直接送至均质调节池；甲醇精馏及低温甲醇洗装置产生的废水经气浮池内潜水引气机、刮渣机去除固体石蜡类有机物后，靠重力流入集水池；经生产区域地下管网汇集的无压重力流污水(即生活污水等)经格栅井回转式格栅除污机去除大尺寸杂物后汇入集水池，再经集水池污水提升泵送入均质调节池。生活污水与主要生产污水在调节池内进行水质和水量调节、均质，将污水的可变性降至最小。均质调节池内污水由调节池提升泵送至混凝反应池，加药处理后在沉淀池内沉淀，除去污水中大部分无机物杂质，完成一级净化处理。待处理污水从沉淀池靠重力流至SBR池，经改良SBR工艺生化处理后的水经滗水器排入清水池。污水处理系统工艺流程见图 1。

图 1

污水处理系统工艺流程

3.2 主要设备配置

1 650 m³调节池1座，配调节池提升泵2台、潜水搅拌机2台、超声波液位计1只、电磁流量计1只、COD在线分析仪1台、在线氨氮分析仪1台、PH/T在线分析仪1台。3 780 m³ SBR池4座(有效容积3 000 m³)，配备离心鼓风机4台、射流曝气器28台、循环水泵28台、进水电动阀4只、空气管路电动阀4只、DO/T在线分析仪4台、PH/ORP/T在线分析仪4台、磁伸缩液位计4只。608 m³清水池1座，配备清水池提升泵2台、电磁流量计1只、COD在线分析仪1台、氨氮在线分析仪1台。

3.3 主要工艺指标及数据比较

SBR池设计进水水质：COD 500 mg/L，BOD 400 mg/L，氨氮200 mg/L，悬浮物120 mg/L，硫化物2.0 mg/L。

SBR池设计出水水质：COD≤100 mg/L，氨氮≤15 mg/L，悬浮物≤70 mg/L，硫化物≤1.0 mg/L，满足《污水排放综合标准》(GB 8978—1996)的要求。1^#，2^#和3^#SBR池投加KO菌前、后数据比较见表 1。

表 1

SBR池投加KO菌前、后数据对比 (mg·L^-1)

1^#SBR池¹⁾				2^#SBR池²⁾				3^#SBR池³⁾
投KO菌前		投KO菌后		投KO菌前		投KO菌后		投KO菌前		投KO菌后
COD	氨氮	COD	氨氮	COD	氨氮	COD	氨氮	COD	氨氮	COD	氨氮
注：1)投加OK菌前为2013年10月4日至10月18日白班滗水时数据，投OK菌后为2013年12月19日至12月23日滗水时数据。 2)投加OK菌前为2013年10月4日至10月18日白班滗水时数据，投OK菌后为2013年12月24日至12月28日滗水时数据。 3)投加OK菌前为2013年6月5日至6月19日白班滗水时数据，投OK菌后为2013年8月1日至8月5日滗水时数据。
122	116	69	14	239	209	84	12	124	186	63	15
150	141	68	11	498	198	73	7	182	177	73	2
134	130	87	13	173	186	65	4	153	197	46	2
112	134	80	2	340	170	72	2	145	209	35	0
137	172	30	3	150	190	74	0	199	191	46	13
185	179	85	0	155	199	85	0	139	131	52	1
378	109	76	0	183	217	85	4	153	130	58	0
693	88	78	0	195	238	94	10	258	163	61	0
698	95	59	4	227	286	84	7	156	140	80	5
760	83	60	4	840	207	58	8	202	149	66	0
723	80	58	2	188	256	48	0	281	103	67	0
556	73	59	0	216	214	39	0	133	182	70	0
499	223	57	4	368	246	34	0	156	153	67	8
809	207	57	1	115	278	29	1	134	63	58	0
221	71	56	0	133	150	30	0	143	53	53	0

表 1数据表明：投加KO菌后，污水处理系统出水氨氮及COD含量均合格，而且处理率较高；同时，针对高浓度氨氮来水具有较强的耐冲击性。

分析频次：每座SBR池处理周期为8 h，滗水前1 h取样分析数据。数据合格后排放；数据不合格适当延长处理时间，直至数据合格。

4 结语

KO菌对于高浓度氨氮废水具有很强的适应能力和生物降解能力。国内一些污水处理科研单位和企业着重于新型复合式生物膜厌氧氨氧化工艺和新型设备的研发，但对于大多数已建成的污水处理装置来说，菌种的筛选、培育和新型优良菌种的引进，则是污水排放指标是否达标的关键所在。在KO菌适应性培养阶段，污水处理系统即能稳定运行，同时具有一定的排泥能力；活性污泥排出后，优势菌生长、繁殖能力继续增强，最终实现系统高效运行、排水达标。