Application of denitrifying biotechnology in denitrification of concentrated brine

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2022-0948

Abstract

Abstract:

With the improvement of national and local environmental protection standards，the wastewater treated by the combined process of two-stage ozone contact pool， biological filter and activated carbon filter in the concentrated saline treatment system of a petrochemical enterprise cannot meet the requirements of the discharge standard of total nitrogen ≤15 mg/L. Therefore，on the basis of the existing treatment process structures，the enterprise adopted DNBF denitrification technology to carry out technical transformation，and constructed the PID control model of acetic acid injection. By adjusting the C/N ratio，inlet TDS，inlet temperature，and reflux ratio of DNBF system，the nitrate ammonia at the outlet of DNBF system was stable at about 8 mg/L. After more than four years continuous operation，the effluent water quality met the requirements of the relevant national and local discharge standards.

Key words: removal of nitrogen, process transformation, concentrated brine, denitrifying biological filter

摘要：

随着国家和地方环保标准的提高，某石化企业浓盐水处理系统采用“两级臭氧接触池+生物滤池+活性炭滤池”工艺处理后的污水仍不能满足总氮≤15 mg/L的排放标准。因此，在现有处理工艺构筑物的基础上，采用反硝化生物滤池（DNBF）脱氮技术对其进行技术改造，构建出乙酸投加PID控制模型，通过调节DNBF系统C/N、进水TDS、进水温度、控制回流比，使DNBF系统出水硝态氮稳定在8 mg/L左右，经过4 a多的连续运行，外排水质满足国家、地方相关排放标准要求。

关键词: 脱氮, 工艺改造, 浓盐水, 反硝化生物滤池

CLC Number:

X703.1

Jianghu SUN, Nuchi WANG, Xingyan LI, Congyi LI. Application of denitrifying biotechnology in denitrification of concentrated brine[J]. Industrial Water Treatment, 2023, 43(9): 213-218.

孙江虎, 王努驰, 李星焱, 李丛益. 反硝化生物技术在浓盐水脱氮改造中的实践[J]. 工业水处理, 2023, 43(9): 213-218.

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URL: https://www.iwt.cn/EN/10.19965/j.cnki.iwt.2022-0948

https://www.iwt.cn/EN/Y2023/V43/I9/213

Figures/Tables 11

References 18

1	孙锦宜. 含氮废水处理技术与应用［M］. 北京：化学工业出版社，2003：36-45．
2	郑兴灿，李亚新. 污水除磷脱氮技术［M］. 北京：中国建筑工业出版社，1998：6-8．
3	周建华. 反硝化生物滤池深度脱氮处理炼油污水的中试研究［J］. 炼油技术与工程，2020，50（5）：61-64． doi:10.3969/j.issn.1002-106X.2020.05.014
	ZHOU Jianhua. Nitrogen removal performance of denitrification biofilter in refinery wastewater advanced treatment［J］. Petroleum Refinery Engineering，2020，50（5）：61-64． doi:10.3969/j.issn.1002-106X.2020.05.014
4	石东，丁磊，董良飞. 反硝化生物滤池脱氮的中试研究［J］. 中国给水排水，2017，33（1）：43-47．
	SHI Dong， DING Lei， DONG Liangfei. Pilot study on denitrification biofilter for nitrogen removal［J］. China Water & Wastewater，2017，33（1）：43-47．
5	娄宏伟，雷鑫，陈元彩. 生物脱氮的研究进展［J］. 工业水处理，2019，39（5）：1-4． doi:10.11894/iwt.2018-0448
	LOU Hongwei， LEI Xin， CHEN Yuancai. Research progress in biological nitrogen removal［J］. Industrial Water Treatment，2019，39（5）：1-4． doi:10.11894/iwt.2018-0448
6	李军，刘伟岩，杨晓冬，等. 曝气生物滤池应用和研究中的几个关键问题［J］. 中国给水排水，2008，24（14）：10-14． doi:10.3321/j.issn:1000-4602.2008.14.003
	LI Jun， LIU Weiyan， YANG Xiaodong，et al. Key problems in application and research of BAF［J］. China Water & Wastewater，2008，24（14）：10-14． doi:10.3321/j.issn:1000-4602.2008.14.003
7	达方华，陈茂林，徐乐中，等. 反硝化滤池深度脱氮处理影响因素研究进展［J］. 广东化工，2019，46（6）：108-111． doi:10.3969/j.issn.1007-1865.2019.06.044
	Fanghua DA， CHEN Maolin， XU Lezhong，et al. Study on influencing factors of denitrification in denitrification filter［J］. Guangdong Chemical Industry，2019，46（6）：108-111． doi:10.3969/j.issn.1007-1865.2019.06.044
8	刘金瀚，白宇，林海，等. 反硝化生物滤池用于污水深度脱氮研究［J］. 中国给水排水，2008，24（21）：26-29． doi:10.3321/j.issn:1000-4602.2008.21.007
	LIU Jinhan， BAI Yu， LIN Hai，et al. Study on denitrifying biofilter for advanced wastewater treatment［J］. China Water & Wastewater，2008，24（21）：26-29． doi:10.3321/j.issn:1000-4602.2008.21.007
9	范荣桂，范彬，杜显云，等. 深床过滤与同步生物脱氮的研究［J］. 中国给水排水，2005，21（7）：17-21． doi:10.3321/j.issn:1000-4602.2005.07.005
	FAN Ronggui， FAN Bin， DU Xianyun，et al. Study on simultaneous denitrification in deep bed filtration process［J］. China Water & Wastewater，2005，21（7）：17-21． doi:10.3321/j.issn:1000-4602.2005.07.005
10	祖波，祖建，周富春. 曝气生物滤池中碳和氮代谢特性［J］. 环境工程学报，2008，2（2）：220-224．
	ZU Bo， ZU Jian， ZHOU Fuchun. Carbon and nitrogen metabolic characteristics in biological aeration filter［J］. Chinese Journal of Environmental Engineering，2008，2（2）：220-224．
11	邵留，徐祖信，尹海龙. 污染水体脱氮工艺中外加碳源的研究进展［J］. 工业水处理，2007，27（12）：10-14． doi:10.3969/j.issn.1005-829X.2007.12.003
	SHAO Liu， XU Zuxin， YIN Hailong. Advances in the polluted water denitrification by using additional carbon sources［J］. Industrial Water Treatment，2007，27（12）：10-14． doi:10.3969/j.issn.1005-829X.2007.12.003
12	张仲玲. 反硝化脱氮外加碳源的选择［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010．
13	刘正. 高浓度含盐废水生物处理技术［J］. 化工环保，2004，24（S1）：209-211. doi:10.3969/j.issn.1006-1878.2004.z1.062
14	李耀辰，鲍建国，周旋，等. 高盐度有机废水对生物处理系统的影响研究进展［J］. 环境科学与技术，2006，29（6）：109-111． doi:10.3969/j.issn.1003-6504.2006.06.043
	LI Yaochen， BAO Jianguo， ZHOU Xuan，et al. Review on biotreatment system affected by high salinity organic wastewater［J］. Environmental Science & Technology，2006，29（6）：109-111． doi:10.3969/j.issn.1003-6504.2006.06.043
15	刘雯雯，张哲，吴盼盼，等. 反硝化生物滤池在炼油污水深度处理中的工程应用［J］. 净水技术，2020，39（S2）：84-89．
	LIU Wenwen， ZHANG Zhe， WU Panpan，et al. Engineering application of denitrifying biofilter in deep treatment of refinery wastewater［J］. Water Purification Technology，2020，39（S2）：84-89．
16	黄代存. 反硝化技术处理催化裂化烟脱废水问题探讨［J］. 中外能源，2021，26（5）：83-87．
	HUANG Daicun. Discussion on treatment of FCC flue gas desulfurization wastewater by denitrification technology［J］. Sino-Global Energy，2021，26（5）：83-87．
17	蒋柱武，张仲航，陈礼洪，等. 反硝化生物膜滤池脱氮影响因素分析［J］. 中国给水排水，2019，35（7）：101-106．
	JIANG Zhuwu， ZHANG Zhonghang， CHEN Lihong，et al. Analysis of influencing factors of nitrogen removal in a denitrification biological filter［J］. China Water & Wastewater，2019，35（7）：101-106．
18	赵樑，倪伟敏，贾秀英，等. 初始pH对废水反硝化脱氮的影响［D］. 杭州：杭州师范大学，2014.

参数	进水水质		出水水质
参数	设计值	实际均值	设计值	实际均值
pH	6~9	7~9	6~9	7~8.5
COD/（mg·L^-1）	≤175	45~60	≤60	20~40
总磷/（mg·L^-1）	≤1	0.5~1	≤0.5	0.05~0.2
氨氮/（mg·L^-1）	—	0.5~1	—	0.5~1
硝态氮/（mg·L^-1）	—	20~75	—	15~42
总氮/（mg·L^-1）	≤15	20~75	≤15	15~42
总溶解固体/（mg·L^-1）	5 600~7 700	6 000~9 000	5 600~7 700	6 000~9 000
温度/℃	20~35	15~35	20~35	15~35

参数	进水水质		出水水质
参数	设计值	实际均值	设计值	实际均值
pH	6~9	7~9	6~9	7~8.5
COD/（mg·L^-1）	≤175	45~60	≤60	20~40
总磷/（mg·L^-1）	≤1	0.5~1	≤0.5	0.05~0.2
氨氮/（mg·L^-1）	—	0.5~1	—	0.5~1
硝态氮/（mg·L^-1）	—	20~75	—	15~42
总氮/（mg·L^-1）	≤15	20~75	≤15	15~42
总溶解固体/（mg·L^-1）	5 600~7 700	6 000~9 000	5 600~7 700	6 000~9 000
温度/℃	20~35	15~35	20~35	15~35

构筑物	参数	设计参数	备注
脱气池	有效容积	75 m³	1座
脱气池	脱气用风量	230 Nm³/h	1座
中和池	有效容积	125 m³	1座
DNBF	单位尺寸（长×宽）	6.68 m×2.67 m
	单位面积	17.84 m²
	滤料类型	球型轻质滤料
	有效粒径（E. S）	4.2 mm<E. S<5 mm
	滤料装填量	4×59 m³
	水力负荷	18.92~25.22 m³/（m²·h）	4间
	冲洗水流量	268 m³/h	冲洗水泵2用1备
	气洗风量	892 Nm³/h	气洗风机2用1备
	反冲洗频率	2 次/d
	运行温度	20~35 ℃
碳源	质量分数70%乙酸	200 L/h	加药泵1用1备

构筑物	参数	设计参数	备注
脱气池	有效容积	75 m³	1座
脱气池	脱气用风量	230 Nm³/h	1座
中和池	有效容积	125 m³	1座
DNBF	单位尺寸（长×宽）	6.68 m×2.67 m
	单位面积	17.84 m²
	滤料类型	球型轻质滤料
	有效粒径（E. S）	4.2 mm<E. S<5 mm
	滤料装填量	4×59 m³
	水力负荷	18.92~25.22 m³/（m²·h）	4间
	冲洗水流量	268 m³/h	冲洗水泵2用1备
	气洗风量	892 Nm³/h	气洗风机2用1备
	反冲洗频率	2 次/d
	运行温度	20~35 ℃
碳源	质量分数70%乙酸	200 L/h	加药泵1用1备

参数	设计进水水质	设计出水水质
pH	6~9	6~9
COD/（mg·L^-1）	≤100	≤40
总磷/（mg·L^-1）	≤1	≤0.5
氨氮/（mg·L^-1）	≤5（10）	≤3
总氮/（mg·L^-1）	≤75	≤15
TOC/（mg·L^-1）	30	≤15
总溶解固体/（mg·L^-1）	5 600~10 000	5 600~10 000
最低进水温度/℃	20*	—

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