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可以看出，系统对氨氮的去除效果非常明显，进水氨氮浓度在11mg/L左右，折流板反应器终沉格室出水中氨氮值较低，系统的氨氮去除率接近90%，达到了A的排放标准。这说明系统的硝化作用和同化作用效果明显，将系统的氨氮全部转化为硝态氮或生物体内一部分，经过硝化作用转化的硝态氮为后续缺氧室中反硝化聚磷菌吸收废水中的磷提供条件，进而达到去除废水中氨氮。
3.4 稳定运行期氨氮去除特性
总磷包括多种形式，如正磷酸盐、有机磷和
蒸氨废水处理工艺流程为：隔油池→前混凝反应池→前斜管沉淀池→调节池→O1曝气池→水解池→O2曝气池→二沉池→后混凝反应池→后斜管沉淀池→微滤池→臭氧发生器→清水池。
2.2 主要单元介绍
2.2.1 预处理部分
该部分主要作用是去除污水中的轻油、重油及降低废水中有毒物质的含量，调节、均合来水的水质、水量，为生化处理创造条件。
（1）隔油池原理
煤气化过程会产生大量含酚类、多环芳烃、硫化物、矿物油等物质的废水，是典型的有毒有害、难处理的工业废水。利用微生物、生化法处理污水是污水处理中应用泛的技术。鲁奇气化废水成分复杂，又含有对微生物有毒有害的酚、矿物油、等有机物，利用生化法处理废水时，微生物培养非常困难，特别是生化系统起始阶段的微生物培养。目前国内生化技术处理鲁奇气化废水，多采用稀释法，低浓度起始，梯度式驯养，起始时间长，处理效率低。因此提高生化处理的效率，解决微生物对煤气化废水的适应性是当前鲁奇气化废水生化处理的关键。
HWO生化处理技术是源自日
受白庙煤矿停产关闭和原矿井防隔水煤柱被破坏的影响，其矿井水位上升后通过采空区进入22071综采工作面，严重威胁枣园煤业的安全生产。同时枣园煤业对白庙煤矿与枣园煤业涌水通道处的地质资料掌握有限，不能对白庙煤矿老空水情况做到心中有数，治理白庙矿老空水特别困难。
1、工程概况
禹州枣园煤业有限公司始建于1973年1月，2010年被河南能源永城煤电控股集团有限公司整合，隶属河南能源永煤公司。矿井位于禹州市西25km的文殊镇马寨村，开采二1煤层，属云盖山井田的一部分，位于云盖山井田东北部。井田上部以二1煤层露头线为界，下部以下白峪断层为界，东邻平禹煤电公司白庙煤矿，西邻河南永锦能源云盖山煤矿一矿，井田走向长2.3～3.3km，倾斜宽2.25～2.70km，面积约7.26km2。枣园煤业位于颍河、汝河分水岭地带，属淮河流域汝河水系。矿井内地表水系不发育，仅有季节性小河(马寨河)和贺庙水库。该小河经贺庙水库接引河汇入乌江河。乌江河经陈庄、文殊、畅鸿、冢头注入汝河，流量0.00163～0.80300m3/s，洪峰期间每秒可达数立方米。河流曲折、河谷坡降大、流速快、地表水不易下渗。枣园煤业主采二1煤层，上下各含水层之间均有稳定隔水层阻隔，水力联系较弱。北部以二1煤层露头为界，为地下水补给边界；东部、西部为人为边界，南部以下白峪断层为界，接受地下水的侧向补给，南部边界至二1煤底板标高－560m等高线。对矿井安全生产威胁最大的水源是寒武系岩溶含水层和临近矿井老空水。
白庙煤矿停产关闭后，该矿井水位上升，老空水通过22071切眼上部其工作面采空区涌入枣园煤业22071工作面，导致枣园煤业矿井涌水量增大。白庙矿正常涌水量220m3/h，最大涌水量270m3/h，矿井22071工作面正常涌水量由原来的10m3/h增大到280m3/h。根据掌握资料分析，白庙煤矿水水压为0.58MPa，水量为15万m3，且在不断上涨，突水威胁系数为0.23，对矿井22071工作面安全生产造成严重威胁。
2、综合防治措施
首先对老空区进行地质及水文地质分析，包括老空区内积水范围、充水水源、开采技术条件及充水系数。经矿井走访和调查，确定白庙老空水水源主要为开采二1煤层期间，顶底板隔水层遭到破坏，S9、S10砂岩含水层裂隙涌水以及二1煤层底板L1-4灰岩和白云质寒武系灰岩涌水，充水水源稳定，水量稳定，需长期进行疏放工作。同时考虑枣园煤业和白庙煤矿同属一个地质单元，同采一层二1煤，而枣园煤业又属三软煤层即底板软、煤层软、顶板伪顶软，特别是二1煤遇水泥化严重，因此煤巷或者穿煤巷道不能作为良好的老空水疏放通道，临近矿井就曾发生在二1煤层中出现探放出老空水但由于煤层遇水泥化后，通道拥堵，疏水量由大快速变小直至停止流出，老空水疏放少量，大量仍旧留在老空区内，在勘察老空水是否疏放完毕期间，发生溃水事故；煤层底板为炭质泥岩，同样遇水泥化，只可作为小量水的流水通道，不能作为疏放老空水的主要通道，且白庙煤矿在回采过程中是沿顶板回采，回采后采空区内存有积煤，故而从底板疏放老空水时，疏水通道依然可能被拥堵，只可作为老空水辅助疏放通道。针对以上种种困难，枣园煤业经技术攻关采取疏堵结合，采用疏水钻孔从煤层顶板钻探只采空区的冒落带，作为老空水疏放主要通道的疏放水技术，全面疏排白庙煤矿老空水，整个防治水工作严格坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，主要从5个方面研究治理老空水:自上而下建立可靠多点排水阵地技术；追排水技术；顶底板穿层钻孔在采空区冒落带疏放老空水技术；挡水围堰及预埋管疏放技术；V字形巷道应急排水技术。
2.1 自上而下建立可靠多点排水阵地技术
在22071轨道巷适当位置向22071运输巷施工排水巷，在22071运输巷环形水仓附近与22071运输巷贯通；对贯通点附近的巷道进行维修加固，对巷道内的水进行疏排，对22071环形水仓进行维修、清理、扩容；对－150m水平水仓扩容泵房变电所等排水系统改造施工，增加矿井主排水泵房排水能力；通过建立多级排水阵地，逐步实现老空水水位控制及下降，从而具备开展其他工作的条件。
2.2 追排水技术
追排水技术是使用满足排水能力的可移动水泵通过108mm的软管连接原工作面铺设的108mm排水管路进对低洼或者其他汇存水地点进行排水，排水泵始终连接排水管路，排水管路紧跟排水泵，使工作面残余老空水能及时排水。
2.3 穿层钻孔在采空区冒落带疏放老空水技术
在22071排水巷内施工22071顶板泄水巷，在顶板泄水巷内设计施工了1组顶板穿层冒落带疏水钻孔，实际施工钻孔6个，累计探放采空区积水42万m3，钻孔初始压力由0.58MPa下降至0.06MPa。实现了白庙老空水水位的下降，白庙矿老空水对22071运输巷顶板泄水巷以上区域构不成突水威胁。在22071运输巷里段追排水截流成功后，施工22071运输巷底板泄水巷，并在距白庙矿21061切眼底板巷西40m处布置疏水钻场对白庙矿下部积水进行疏放。在钻场内施工了1组疏水钻孔，累计探放采空区积水34.42万m3，通过施工钻孔情况分析，所有钻孔经过反复顺孔，压力表显示0.1MPa，可以判定白庙煤矿采空区内的积水已疏放至标高－150m以下，低于22071综采工作面标高，现钻孔的出水量约260m3/h，可以判定为白庙煤矿动态活水量，将白庙水疏放至稳定水位，经验证，威胁工作面安全生产的老空积水已经基本疏放完毕，工作面具备生产条件。
2.4 挡水围堰及预埋管疏放技术
在22071运输巷原止水墙处，对巷道进行加固，构筑两道挡水堰，预埋2趟无缝钢管，利用三通合二为一，待与22071运输巷敷设的排水管对接；白庙矿水位下降至－150m以下时，开始恢复施工22071运输巷里段至切眼下口段。巷道恢复后，在白庙矿底板抽放联络巷上口、21061切眼上口设置滤网3道，防止积水上升过程中携带杂物将巷道封堵。在22071运输巷全线修复后，从轨道暗斜井风门处开始，沿轨道暗斜井石门、22071运输巷，由外向里敷设355mm无缝钢管作为疏水管直至挡水围堰处，与此处预埋的2根无缝钢管使用三通连接，22071胶带巷挡水围堰以里的涌水直接经355mm无缝钢管沿22071运输巷排自流至－150m水平车场水沟，然后自流至－150m水平水仓。355mm疏水管路采用预埋式，使用法兰连接，日常需加强管路的保护，以防后期疏水路受压堵水、漏水等。回采期间在管路埋设地点对排水管主要部位进行防护，防止因管路损坏影响疏放水效果。
2.5 V字形巷道应急排水技术
V字形巷道应急排水技术是在工作面巷道每个V字形点设置排水阵地，安装排水设备和管路，排水阵地进水口处挖设沉淀池，防止煤泥过多损坏水泵，水窝内安装排水能力60m3/h、160m3/h排沙泵各1台，用于日常排水。每排水阵地外高于点底板1.2m位置准备2台排水能力合计不低于200m3/h的排水泵用于应急排水。每台水泵使用倒链吊挂，并保证倒链完好。为防止水泵淤积，排水点双泵采取高低吊挂的措施避免2台泵同时淤积，2台泵吊挂高度错差1m，预防老空水或者疏水管路漏水突然涌出造成巷道点封顶，引起风流短路，水淹巷道事故。
3、综合水害治理效果评价
(1)针对老空水实际水位情况，通过施工22071工作面多级排水阵地工程，控制了老空水水位，为矿井寻找老空水来源分析制定水害防治方案做了准备，为水害综合治理工作打下了基础。
(2)通过对－150m水平水仓扩容泵房变电所等排水系统改造施工，形成了水仓容量为3900m3(其中内仓容量为900m3，外仓容量为1600m3，辅助水仓容量1400m3)。主排水系统形成五泵四管，实现2台工作、2台备用、1台检修；使矿井正常排水能力达到600m3/h，最大排水能力1080m3/h。各项测试均满足规程规定，提高了矿井的抗灾能力。
(3)通过施工22071轨道巷顶板泄水钻孔、22071运输巷顶板泄水钻孔、22071运输巷底板板泄水钻孔，实现了22071工作面分级泄水，确保了22071工作面水害治理的安全施工。施工22071轨道巷顶板泄水巷钻场、22071排水巷、22071运输巷顶板泄水巷、22071运输巷底板泄水巷等工程后，白庙煤矿水位降至－150m以下，22071工作面回采水害威胁已消除。
(4)通过敷设疏水管路、施工挡水墙、安装水泵、管路自流试验等工程，根据白庙矿积水的疏放情况，所施工的工程均满足疏放和自流要求。
本的一种生化处理新技术。该技术采用高活性微生物、微生物活化剂和微生物活化技术，利用广谱型微生物菌种，通过筛选、活化、驯养、增殖，现场培养出生存能力强、抗逆性强、处理效率高的优势微生物菌群，能提高微生物对原水经过厌氧处理后，推流进入好氧装置，开始好氧处理。好氧处理阶段生物相变化情况（放大640倍）见图2。由图2可知，好氧处理初期有相当数量的杆状、球状、念珠状等多种形态的微生物活动和繁殖。与厌氧处理起始阶段以杆状微生物为主的发展方式不同的是，好氧处理起始阶段的微生物种类更为复杂（见图2（a）），活性也不尽相同。随着时间的推移，大型的原生动物种类和数量都变多，特别是以壳虫类、游泳型纤毛虫、固着型纤毛虫类、鞭毛虫等原生动物为多见，也有其他尚不能辨识的多种环境微生物出现。从构成上来看，起始时水体内细小的微生物数量较多，壳虫类和纤毛虫类的微生物很明显。特别是壳虫类的微生物，在整个好氧起始阶段都可以看到。随着时间的推移，水体里的微生物数量变少，填料中的微生物增多，组成也相对复杂，微生物的构成相对成熟。有毒有害环境的适应性，从而提高微生物对难处理有机物的降解效率。因为HWO生化技术能够有效地解决污水生化处理过程中的诸多难题，新疆凯旋新世纪环保科技有限公司尝试利用HWO生化技术处理鲁奇气化废水，考察了生化起始阶段微生物相的变动情况，以便更好地掌握鲁奇气化废水生化处理的关键控制点。
1、实验
玻璃钢污水处理设备行业市场前景好出厂价格1.1 工艺及设备
生化工艺为厌氧+好氧1+好氧2+好氧3，厌氧段的容积为16L，其余工段的容积均为6L。设计各装置处理水停留时间：厌氧处理为2.5d，其余各池停留时间约为1d。
厌氧工艺设备为2个独立的有机玻璃圆柱状容器，容积分别为12L和4L，在大容器中填充1.6L的HWO专用填料，填料只在其内部循环。2个容器上部有管道连接，底部采用循环泵循环连接，容器密闭，尽量避免与空气接触，容器上部设计有进料口、采样口，下部设有排泥口。
好氧工艺设备有效容积为6L的敞口方罐，其内填充0.6L的HWO专用填料，罐底部有曝气盘，搅拌器由顶部插入搅拌。
1.2 实验方法
设定好氧第3池（生化处理最后一池）连续进水15d，同时CODcr的降解率达到70%以上时，为起始阶段完成。
实验采用河南义马气化厂鲁奇煤气化废水为研究对象，起始阶段废水水质为（实时取样，密闭封存）：CODcr为5581mg/L，总酚质量浓度为856mg/L，挥发酚质量浓度为151mg/L，矿物类油质量浓度为200mg/L。
起始条件：取原水16L注入厌氧装置，再添加HWO厌氧微生物菌种48g，活化剂16mL，HWO填料1.6L，调整pH值至8.5，内循环2d后开始连续进水推流，推流量为6.3L/d，每5d补充添加16g的厌氧微生物菌种。厌氧装置温度控制在33℃~37℃。检测ORP（氧化还原电位）值在-400~-480。
好氧段各池在推流水量至处理装置水池一半时，按好氧池有效池容含水量的1‰，添加6gHWO好氧微生物菌种，并且每3d补充添加3g的HWO好氧微生物菌种。好氧装置在常温下运行。
实验条件下检测进、出水的CODcr值、ORP值以及pH值、DO值；实验采用江西凤凰BMC500系列生物显微镜镜检微生物相。
2、实验结果
2.1 厌氧处理起始阶段生物相变化
HWO技术条件下，高浓度鲁奇气化废水在厌氧工段接种HWO厌氧微生物菌种后，厌氧处理起始阶段生物相变化情况见图1。由图1（a）可知，起始24h即可观察到大量以杆状微生物为主的微生物群落活动，且微生物繁殖很快，72h后观察到微生物数量大幅增加，主要还是以杆状微生物为主，但已能观察到有球状以及其他性状的微生物少量发生，见图1（b）。厌氧处理的第10d微生物的构成和种类发生很大变化，不仅有杆状微生物，还有念珠状、球状等多种微生物大量存在，见图1（c），到第15d时，上述变化更为明显，见图1（d）。
隔油池为重力沉降除油，密度较大的油脂在缓慢流动的过程中逐渐下沉，被挡板挡在底部集油槽内，通过重油泵排出系统；密度较小的油脂在水平向前流动的过程中逐渐上浮到水面，被挡板挡住。其它乳化油被带至混凝沉淀系统被进一步处理。
（2）前混凝系统
在污水处理过程中，向污水投加药剂，进行污
硝化反应中，1g氨氮转化为硝酸盐氮耗氧4.57g，同时消耗7.14g重碳酸盐碱度（以CaCO3计）。此过程去除大部分有机物和大部分的酚、氰。
2.2.3 后混凝处理部分
后混凝采用投加聚合硫酸铁和活性炭，实现进一步降解的目的。投加活性炭的目的是去除可吸附性的有机污染物，降低COD、色度等浓度，降低后续臭氧的添加量，获得更好的出水效果。
2.2.4 污泥常见的异常问题及对策
（1）二沉池出水带有细小悬浮污泥颗粒
产生原因主要有：因短流而减少了停留时间，使絮体在沉降前即流出；活性污泥过度曝气，使污泥过氧化；水力超负荷；因操作或水质关系产生针状絮体。
解决方法有：减少水力负荷；调整出水堰的水平；投加化学絮凝剂；调节曝气池中运行的工艺，以改善污泥的性质。如缺营养时，应加营养；如泥龄过长，则应使之缩短，合理控制曝气量。
（2）污泥上浮、污泥结块、堆积并引起污泥解絮，污泥升至表面。
解决办法有：加大排放污泥量；更换损坏的刮泥板；将黏附在二沉池内壁及部件上的污泥用刮泥板刮去。
2.3 各单元处理效率
对此系统进行长时间监测，2月份平均数据见表3。由此可以看出，O1曝气池对COD的处理率约为93%，对硫的处理率约为99%，硫化物、挥发酚去除率为100%，但是氨氮大幅上升。理论上,100mgSCN-可释放24mgNH4-N，其中约10%被微生物作为氮源利用转化为生物质，其他则以NH+4形式进入水体，因此造成了氨氮的上升。高氨氮经过水解池、O2曝气池的硝化与反硝化作用被微生物分解到个位数，最后出水指标全部达标。
水与药剂的混合，从而使水中的胶体物质产生凝聚或絮凝，这一综合过程称为混凝过程。前混凝是废水原水在经过油分离池后经历投加和聚丙烯酰胺的过程，主要去除废水中的硫化物、硫以及部分COD，降低废水毒性。
2.2.2 生化处理部分
污水经预处理后通过调节池生物上水泵进入生化处理阶段，先后经O1曝气池，水解池和O2曝气池对废水进行生物处理。
（1）O1曝气池
该系统是废水处理过程降解有机污染物的关键步骤，能将废水中大部分溶解性有机物有效去除。由于反应器内的生物量和有机质浓度高于6g/L以上，进水COD负荷大于2kg•COD/m3•d，允许进水COD的浓度达到8000mg/L，类小于1000mg/L，可对CODCr实现85％以上的去除率，可对类污染物实现99％以上的去除率。反应器氧利用率大于50%，表现出高效与低能耗。该反应器耐受毒性负荷、浓度负荷及水力负荷均高于常规反应器。
（2）水解酸化系统
O1出水进入水解池，在水解池主要发生两个化学过程：
水解酸化作用。在厌氧条件下，O1出水中的残余有机物（主要为难降解大分子有机物）被厌氧污泥分解为小分子、易降解的有机物。
反硝化作用。反硝化过程即以好氧池回流的NO3-N为电子受体，以有机物为电子供体，将NO3-N还原为N2，同时高富集的反硝化菌能使芳香烃无机化，产物为N2O。废水中大部分COD被去除。
其他形式的磷，在试验中，由于进水中未添加除磷酸二氢钾等含磷物质，因此所指的总磷也就是指A/O匀质池I中的总磷含量。磷作为生物生长所必需的元素之一，除去被生物同化为身体的一部分外，剩下的是通过反硝化聚磷菌在缺氧或者好氧状态下，过量吸磷贮存在体内，通过剩余污泥的形式排出达到污水中除磷的效果。折流板反应器生物反硝化除磷系统对总磷的去除情况如图7所示。
