高效菌群+BAF生物曝气滤池工艺在化肥厂高浓度氨氮废水处理中的应用研究
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ｌ６０ 江西 化 工 ２００８年第４期
高效茵群＋ＢＡＦ生物曝气滤池工艺在化肥厂
高浓度氨氮废水处理中的应用研究
胡晓农 韩 建 周建群
（萍乡市环境科学研究所 江西 萍乡 ３３７０５５）
摘 要：某炼化分公司化肥厂现有污水处理系统不能满足其排放废水的处理要求，经
现场调查和试验，本项目拟采用“微生物反应池＋ＢＡＦ生物曝气滤池”为主体工艺、通过投
加“倍加清”专性菌对该厂废水进行处理 研究表明，改造后污水处理系统处理废水能达
到回用水标准．且运行成本低，有利于今后推广应用。
关键词：化肥厂废水ＢＦＡ曝气滤池
ｌ 前言 某炼化分公司化肥厂年外排污水量高达１４２．５６万
吨，排放的废水水质较特殊，水中氨氮含量较高，ＣＯＤ
浓度较低，可生化性较差，处理具有一定的难度。目前
没有一套完善的污水处理系统，外排污水油、ＣＯＤ、ＮＨ３
一Ｎ等经常超标，已经涉及污染附近地表水体、周围地
下水系的严重问题。受化肥厂委托，我们对其外排废
水处理的进行了现场试验，在现有处理系统排放出水
的基础上，采用“高效菌群＋ＢＡＦ曝气滤池”工艺，通
过现场试验验证其技术工艺用于化肥厂外排废水处理
达标的可行性。为此多次到化肥厂现有污水处理现场
采样进行小样动态试验，并根据小试结果以及化肥厂
提供的相关水质分析数据资料，进行了现场中试。
表１主要污染物指标和出水水质指标
２污水处理方案选择
氨氮污水对环境的影响已引起环保领域和全球范 围的重视，近２０年来．国内外对氨氮污水处理方面开
展了较多的研究。其研究范围涉及物化法、生物法的
各种处理工艺．如物理法有空气吹脱法、离子交换法， 膜分离法、催化氧化法、高温蒸氨法以及折点氯化法
等，这些方法都由于处理成本高或处理效率低、处理量
小等原因而难以推广使用。
目前国内较常用的典型生化处理工艺有：传统的
Ａ／Ｏ工艺，有先进的高效菌群＋ＢＡＦ生物曝气滤池工
艺和膜生物反应器工艺（ＭＢＲ工艺）等，这三者生物降
解原理基本相同，但组合形式各不相同。针对以上三
种污水处理工艺我们进行了系统全面的比较。
２．１传统的Ａ／Ｏ工艺：
基本流程：
回蠹上谪ｊｌ
经预处理废水 永
冕
这是一种典型的脱氮工艺，其生物反应池由缺氧 和好氧组成。它去除氨氮的原理是：在充氧的条件下
（Ｏ段），污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝
态氮回流至Ａ段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化
菌的作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为
电子受体，使硝态氮还原为无污染的氮气逸人大气，从
而达到最终脱氮的自的。这是一种推流式的前置反硝
化型工艺，其特点是厌氧和好氧功能明确，界线分明．
只要碳源充足，就可根据需要达到比较高的脱氮率，在
我国各个城市污水处理装置中普遍使用。其优点是投
资适中，处理效果较好；缺点是占地面积较大，流程也
较长，对进水水质有一定限制，且要有足够的有机碳
源，保证ＢＯＤ５／ＴＮ＞（３～５），
本项目污水属于低碳高氨 ２００８年ｌ２月 高效菌群＋ＢＡＦ生物曝气滤池工艺在化肥』一高浓度氨氮废水处理中的应用研究 ｌ６ｌ
氮的污水，此时需要投加大量的碳源．所以运行费用比 ２．２高效菌群＋ＢＡＦ生物曝气滤池工艺
较高。
基本流程：
困 圆 匝匦 圈◆｝ｌ１水
个
团匝 囹。 一
ＢＡＦ工艺又称曝气生物滤池，简称ＢＡＦ。它是８０
年代末在法国ＯＴＶ公司率先发展起来的一种新型污水 处理技术。它是在生物接触氧化法、高负荷生物滤池、
生物滤塔等生物膜法的基础上发展起来的，真正的集
生物膜法与活性污泥法二者优点于一身．并将生化反 应和物理过滤（即生物降解去除ＢＯＤ和固液分离去除
ｓｓ）两种处理过程合并在同一个反应器中完成，其后无
须设置二沉池。
高效微生物脱氮技术是指通过在目标污水中投加
具有特定功能的高效专性生物菌群，专性菌以目标降
解物质为主要碳源和能源，通过代谢作用，有效降解污
经预处理废水 水中的有机污染物。因此，当原处理系统中不含高效
菌种时，微生物为自然驯化．浓度较低，其容积负荷较
低。容积负荷越低意味着处理同样的氨氮污水所需反
应器的体积越大，配套设施的能力也要相应扩大。
当系统中投加高效菌种后，可大大缩短微生物驯 化所需要的时间，缩短水力停留时间，容积负荷可增加
５一ｌＯ倍，如果采用微生物固定化技术容积负荷可增加 ｌＯ一２Ｏ倍。
２．３膜生物反应器（ＭＢＲ）工艺：
基本流程：
膜生物反应器工艺，简称ＭＢＲ，它是将膜分离技术 的超滤组件与污水生物处理工程中的生物反应器相互
结合而成的一种新型污水处理技术。膜生物反应器综
合了膜处理技术和生物处理技术的优点，膜分离一方
面可取代二次沉淀池，另一方面，膜分离后的浓水经不
２．４综合比较 摊敲
断回流，可保证出水水质。与传统的生物处理方法相
比，具有生化效率高、抗冲击负荷能力强、占地面积小
等特点，但一次性投资大、运行费用高，一般企业难以
接受。此工艺在加拿大、新加坡、美国、意大利等国使
用较多，大多用于城市生活污水的处理回用。
表２
国内典型生化脱氮处理工艺的比较 １６２ 江西化工 ２００８年第４期
通过以上典型工艺的综合比较：项目污水属于高
浓度ＮＨ３一Ｎ污水，且ＣＯＤｅｒ较低，采用常规处理法难
以达到理想的处理效果，且生物膜培养比较困难。针
对化肥厂污水中ＮＨ３一Ｎ浓度较高而碳源较低的水质
特点，采用常规Ａ／Ｏ工艺，难以实现反硝化，如要取得
较高的脱氮效率．则需加投加大量的碳源，从而大大增
加了运行费用；如果采用ＭＢＲ工艺，则投资费用较高，
运行费用也很高而不经济；如吹脱法虽然具有流程简
单、处理效果较好、基建费和运行费较低等优点，但吹
脱出来的氨气容易引起二次污染。综合比较后，最终
选择高效菌群＋ＢＡＦ生物曝气滤池为主体的工艺路线
是最为经济和合理的。’ ３试验目的和内容
试验采用江苏博大环保股份有限公司的４＃、７＃
、１９３＃“倍加清”专性联合菌为菌种，４＃、７＃“倍加清” 专性联合菌强化对污水中的油及ＣＯＤ进行有效降解，
１９３｝｝“倍加清”专性联合菌建立一条能有效降解氨氮
的优势菌群链，去除大部分氨氮。
以“微生物反应池＋ＢＡＦ生物曝气滤池”为主体工
艺，其目的是验证该处理工艺的合理性和经济性，以及
确定更合理的工艺参数。
经顶处理废水 ３．１考察微生物反应池和ＢＡＦ生物曝气滤池工艺
用于化肥厂外排污水处理的处理效果，考察其出水能
否达到排放水水质要求；
３．２验证微生物反应池＋ＢＡＦ生物曝气滤池工艺
对化肥厂外排污水进行处理的可行性和可靠性；
３．３确定微生物反应池和ＢＡＦ生物曝气滤池的运
行方式、技术参数，为化肥厂外排污水进行处理的工业
化应用提供设计依据。
４试验规模和场地
４．１水量：２Ｍ３／Ｈ。 ４．２试验现场条件
４．２．１试验场地：ｌ１×５ｍ
４．２．２电源：３路３８０￣５０Ｈｚ三相
５试验范围及地点
５．１试验范围：从化肥厂污水处理厂区排放水池废
水提升水泵至清水池。
５．２试验地点：化肥厂污水处理排放水池附近。
６试验时间
２００６年１Ｏ月６日一２７日。
７试验工艺流程及说明
７．１工艺流程
７．２工艺说明
排放污水由废水提升泵泵人微生物反应池，在微
生物反应池前段通过投入４＃、７＃“倍加清”专性联合
菌群，初步去除废水中ＣＯＤ、油，减轻ＢＡＦ的负担，确保
出水水质。在微生物反应池后段投加以脱氮功能为主
的１９３＃“倍加清”联合菌群，脱除大部分氨氮。
微生物反应池出水用泵提升至沉淀池，经自然沉 排赦
降后的上清液自流进入ＢＡＦ生物曝气滤池，沉淀污泥
回流至微生物反应池。在ＢＡＦ生物曝气滤池内，继续
通过投加以脱氮功能为主的１９３舟“倍加清”联合菌群，
使滤池内快速建立一条能够有效降解废水中含氮化合
物的优势菌群链，在ＢＡＦ生物曝气滤池的上部，异养型
微生物为优势菌，碳污染物（ＣＯＤｅｒ、ＢＯＤ５和ｓｓ）主要在
这里被去除；在反应器中部，自养型细菌，如硝化菌占 ２００８年Ｊ２月 高效菌群＋ＢＡＦ生物曝气滤池工艺在化肥厂高浓度氨氮废水处理中的应用研究 １６３
优势，氨氮被硝化；在反应器下部、生物膜内部、以及部
分填料之间的缝隙，蓄积的大量活性污泥中存在着兼
性微生物．硝酸盐、亚硝酸盐被反硝化。因此在ＢＡＦ中
同时有硝化和反硝化的功能。
出水进入清水箱，其中一部分供ＢＡＦ生物曝气滤
池反冲洗用水。
投加“倍加清”专性菌的目的是为提高废水的可生
化性能及去除效率，缩短停留时间。在调试的初期，控
制进水氨氮浓度并逐步提高，定期向ＢＡＦ滤池内投加
“倍加清”专性联合菌群和与之匹配的专性营养剂，使
系统快速启动，缩短调试时间。在设备正常运行后投 加量很少，因此运行费用较低；运行时间越长，处理效
果越好。
当滤池运行到一定时期，随着生物量和滤料中截
留杂质的增加，需对滤料进行反冲洗，反冲洗水进人前
级排放水池。
８试验设备
２Ｔ／Ｈ一套。
９试验条件
ＰＨ ７．５～８．２；温度：２５—３５℃。
ｌ０试验结果分析
表３化肥厂现场中试记录表
表４各单元处理效果表
调节池进水
・ 微生物反应池
沉淀池 生物曝气滤池 最终出水指标 ２２７
４０
３０
３０ ７３．３
２５
３０ ４Ｏ２
１３５
６．１６ ６．１６ ８０
９７ ９９．４６ ８．５＾．９
７一＿８．２
６．５～７．５ ６．
５～７．５
