硝化细菌在制革废水氨氮处理中的应用.pdf

硝化细菌在制革废水氨氮处理中的应用

青岛奥芬兰生物技术有限公司技术部
1前言

制革废水是一种COD和氨氮(NH3-N)质量浓度均较高的废水，目前对其处理多采用废水好氧生化

处理技术即活性污泥工艺。由于该废水水质变化较大，硝化反应很容易受到冲击负荷的影响，反应

条件受到破坏，导致出水NH3-N质量浓度不能够达标。

制革企业是以各种动物皮为原料，添加多种化学品并经过设备处理制得成品皮革的。处理过程

产生的氨氮污染主要来自来自皮革本身由有机氮转化而来的氨氮以及加工过程中加入的大量的各种

铵盐。制革原料中的动物皮带有许多氨氮，在处理时进入到废水中。原皮中部分动物蛋白质也会在

加工过程中分离出来，其在废水中的不断分解会产生较多的氨氨。由于技术、经济的因素，许多制

革企业仍使用大量的铵盐。废水中含氨氮的工序有浸水、脱毛、浸灰、脱灰、软化、浸酸、鞣制和

中和染色等工序。其中在脱灰软化中使用硫酸铵、氯化铵等；在中和、染色工序还使用碳酸氢铵和

液氨；浸酸和鞣制工序废水中的氨氮则来自皮革中铵盐残余物的不断向水中释放。

针对制革废水中的氨氮问题，本试验研究选取污水厂的脱水污泥进行硝化细菌菌种培养，向池

中投加实验室自行培养的硝化细菌菌种，然后将培养后的硝化污泥注入SBR反应池中，以期在较短

时间内降解氨氮，探索一种制革废水硝化污泥的培养方法。

2材料与方法

2.1试验菌种

试验所用菌种由实验室自行培养，为液体状菌种。

2.2试验源水与水质

污泥培养阶段所用污水为该厂经生物接触氧化处理后的出水。试验期间，其主要水质指标：

COD146-307mg/L，平均201mg/L；BOD558-110mg/L，平均76mg/L；氨氮146-205mg/L，平均184mg/L；

水温20℃-29℃，pH7.14-7.82，平均7.69。

2.3制革厂污水处理工艺及试验装置

制革厂现有污水处理工艺流程如图1所示。

1
预沉池提升泵风机PAC+PAM

格栅预沉池气浮池曝气调节池混凝反应池
回流污泥
风机

达标排放二沉池接触氧化池初沉池

泥饼定期搬运离心脱水机污泥浓缩池

液相出水

预沉池污泥

图1制革厂污水处理工艺流程
2-3+
制革废水经过该工艺处理后水中S、Cr、COD、BOD5等指标已能达到国家污水排放标准的二

级排放标准，但出水平均氨氮浓度184mg/L，达不到制革行业污染物二级排放标准（氨氮小于

25mg/L）。经筛选，确定选择SBR工艺为氨氮处理工艺。将原工艺中的二沉池改为SBR反应器的前

置集水池，通过在二沉池中新设置的污水提升泵将污水泵入SBR反应器进行处理后，再进入清水池

达标排放。SBR工艺单池有效容积1400m3，一个运行周期24h，设计反应时间18h。

利用制革厂现有的生物接触氧化工艺流程中闲置的气浮池做为菌种培养池，尺寸5m×2m×7m(长

×宽×高)，有效容积70m3，两池都有罗茨鼓风机进行曝气，试验过程中调整风量以确保两池中的溶解

氧量在2-5mg/L。

2.4试验方法

试验在室外进行，气温28℃左右，所用污泥是当地污水处理厂经过硝化、脱干的污泥(含水率在

80％左右)。试验过程分三个阶段：

（1）污泥闷曝培养阶段。向两池加入等量的脱干污泥，然后加入二沉出水使混和后体积达到

30m3，分别设对照池和试验池，曝气，每天定时检测剩余氨氮浓度，当氨氮降至10mg/L以下时，

停止曝气，然后静置2h，泵出1/2体积的上清液；再加入新鲜污水，连续曝气。如此反复重复几次

以后，从污泥形态、絮凝性以及对氨氮的去除效果看，已经具备一定的活性。闷曝培养阶段主要是

为了截留部分污水中的SS，为富集培养阶段微生物的培养提供内核，同时对部分新生的微生物进行

驯化，以加快富集培养进程。

2
（2）硝化污泥培养阶段。此时向试验池中投加实验室自制的硝化菌种，控制pH在7.0-8.5范围，

调节风机鼓风强度，使溶解氧量保持在2-5mg/L范围，每天定时测定pH和氨氮值，定期观察活性

污泥生物相变化情况，检测活性污泥MLSS、SV、SVI、硝化强度、硝化速率等指标变化情况。试

验过程中当氨氮降到10mg/L以下时，停止曝气，静止沉降2小时，然后泵出一定量的上清液，加入

新鲜污水继续培养。

（3）将培养后的硝化污泥注入SBR反应池Ⅱ，通过与SBR反应池Ⅰ的氨氮降解速率进行比较

分析，检验培养后污泥的硝化效果。每天定时检测pH和氨氮，定期检测COD。

2.5分析方法

氨氮采用纳氏试剂分光光度法测定；溶解氧使用便携式溶解氧仪测定；pH使用pHS-3C型酸度

计测定；COD采用重铬酸钾法测定；生物相采用光学显微镜观察方法；硝化细菌生物膜结构和形态

采用