CN100579922C - 节能型高氨氮废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能型高氨氮废水方法，该方法包括预处理-短程硝化-微电解-后处理过程。其特征为废水首先经过预处理将凯氏氮转化为氨氮，然后进入本工艺主体进行处理。在短程硝化池中，将废水中的氨氮硝化控制在亚硝酸盐氮阶段，然后利用微电解反应器替代厌氧反硝化或氨氧化工艺进行脱氮处理，将废水中亚硝酸盐氮及有机污染物进行高效降解，再运用生物法、物化氧化法作后续处理，使其出水达标。该方法充分利用原水水质条件，节省了外加药剂消耗；缩短了处理流程；简化了工艺操作。与常规脱氮工艺比较，脱氮率得到提高，总氮脱除率达60%-75%，对难降解有机物的处理效果也可得到显著的提高。运用新方法吨水处理成本可降低30～50%。

Description

节能型高氨氮废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水脱氮处理方法，尤其是一种节能型对高氨氮废水高效处理的方法。
背景技术
铁炭微电解技术领域的研究，已有不少文献报导。但这些报道主要是针对微电解法对难降解有机物的降解，而将微电解运用到含氮废水的处理工艺中作为一种脱氮的手段，尤其对高氨氮废水进行脱氮预处理，在国内外的期刊、杂志中尚未见报道。传统工艺对高氨氮废水进行处理时，首先要进行氨氮的预处理，通常的做法是加大量的碱和热蒸汽将氨氮吹脱，大大地提高了处理的成本。而且，蒸出的氨气处理不当很容易造成二次污染。整体运行时基建投资大、运行成本高、脱氮率低且最终出水水质不稳定。
发明内容
本发明提供一种节能型高氨氮废水处理方法，该方法充分利用了废水本身的水质条件，将废水中的凯氏氮尽可能地转化为亚硝酸盐氮阶段，然后利用铁炭微电解代替传统的厌氧反硝化对废水中亚硝酸盐氮和COD进行降解，最后运用常规手段进行后续处理。该方法大大降低了废水处理的基建投资和运行成本，提高了脱氮率。解决了高氨氮废水处理脱氮率低、COD难降解、出水难达标和处理成本高等问题。
节能型高氨氮废水处理方法包括：预处理-短程硝化-微电解-后处理。其特征在于预处理阶段，将凯氏氮尽可能地转化为氨氮，然后在好氧短程硝化池中再将废水中的氨氮硝化到亚硝酸盐氮阶段，短程硝化生物反应池内控制温度为25-40℃，pH值为8.0-9，污泥龄为50-80天，DO控制在2-5mg/L，水力停留时间20-40小时，最终实现将好氧池内氨氮转化为亚硝酸盐氮。出水在进入铁炭微电解反应器时的pH值调节到1-3，反应器中铁炭质量比为1∶1，污水在反应器中的水力停留时间为0.5-2小时，出水进入沉淀池前的pH调节到7-9，在沉淀池的水力停留时间为0.5-1小时。然后运用常规手段如生物法、物化氧化法作后续处理，使其出水达标。
上面所述的节能型高氨氮废水处理方法，其特征是：在短程硝化阶段对预处理出来的废水进行生化处理时，将氨氧化控制在亚硝酸盐阶段，好氧生物反应池内控制温度为30-40℃，pH值为8.0-8.5，污泥龄为50-70天，DO控制在2-5mg/L，水力停留时间20-40小时。
上面所述的节能型高氨氮废水处理方法，其特征是：将污水进入铁炭微电解反应器前的pH值调节到1-2，反应器中铁炭质量比为1∶1，污水在反应器中的水力停留时间为0.5-1小时，出水pH调节到7.5-8.5，在沉淀池水力停留时间0.5-1小时。
本发明节能型高氨氮废水处理新工艺与现有技术相比的有益效果是：传统工艺对高氨氮废水进行处理时，首先要进行氨氮的预处理，通常的做法是加大量的碱和热蒸汽将氨氮吹脱，大大地提高了处理的成本。而且，蒸出的氨气处理不当很容易造成二次污染。这样，出水再用生物法进行脱氮处理。本发明充分利用了原水水质条件，将原水中的氨氮作为电子供体，不需外加碳源和酸碱中和药剂，使氨氮转化到亚硝化段，节省了外加药剂消耗。再利用铁炭微电解代替传统的厌氧反硝化和氨氧化进行脱氮，与常规处理工艺相比，节省了厌氧反应池或氨氧化池，这样大大降低了废水处理的基建投资，而最终的脱氮率和COD的去除率却得到了大大提高。铁炭微电解中的铁采用廉价的废铁屑，炭采用刚玉废料或石墨废料，使得运行成本也大大的降低。同时，铁炭微电解引入高氨氮废水脱氮工艺中，进行同时脱氮及COD降解，在脱氮领域是一个突破，使高氨氮废水脱氮处理技术提高到一个新的水平。虽然在铁炭微电解前、后要加入酸、碱调节pH值，但与常规处理方式相比，仍然具有节省加药费用、设备造价及配套设施较常规方法低等特点。而且，操作简单，运行更稳定。总之，该方法具有建设资金节省、运行费用低、处理效率高等优点，处理后的水可直接达标排放，处理成本较常规工艺可节省30～50％。
附图说明
图1是节能型高氨氮废水处理方法中短程硝化池为挂膜法的工艺流程图；图2是节能型高氨氮废水处理方法中短程硝化池为悬浮污泥法的工艺流程图。
具体实施方式
节能型高氨氮废水处理新工艺包括预处理-短程硝化-微电解-后处理。
在预处理阶段，将凯氏氮尽可能地转化为氨氮，然后在好氧短程硝化池中再将废水中的氨氮硝化到亚硝酸盐氮阶段。经过短程硝化反应将氨氮转化为亚硝酸盐氮。短程硝化生物反应池内控制温度为25-40℃，pH值为8.0-9，污泥龄为50-80天，DO控制在2-5mg/L，水力停留时间20-40小时，同时实现COD去除率20％-30％。短程硝化池可选用填料挂膜(如图1)或悬浮污泥(如图2)两种方式(运行条件如上介绍)。
废水铁炭微电解反应器前pH值调节到1-3，反应器中铁炭质量比为1∶1，污水在反应器中的水力停留时间为0.5-2小时，出水进入沉淀池前pH调节到7-9。在此阶段可实现亚硝酸盐氮70％-90％、总氮60％-75％、COD30％-40％的去除率。
后续处理运用生物法或Fenton氧化法常规手段，最终实现废水无害化、达标处理。
经过本工艺处理，在进入后续处理时废水可实现的处理效果如下
  NO2-N去除率   TN去除率   COD去除率
  70-90％   60％-75％   50％-80％

Claims (3)

1.一种节能型高氨氮废水处理方法，该方法包括预处理-短程硝化-微电解-常规后处理，其特征是废水首先经过预处理将凯氏氮转化为氨氮，通过短程硝化将废水中的氨氮硝化控制在亚硝酸盐氮阶段，短程硝化在好氧生物反应池内进行，好氧生物反应池内控制温度为25～40℃，pH值为8.0～9，污泥龄为50～80天，DO控制在2～5mg/L，水力停留时间20～40小时，最终实现好氧生物反应池内氨氮转化为亚硝酸盐氮，然后利用铁炭微电解反应器进行脱氮处理，将废水中亚硝酸盐氮及有机污染物进行高效降解，出水在进入铁炭微电解反应器前的pH值调节到1～3，铁炭微电解反应器中铁炭质量比为1∶1，污水在铁炭微电解反应器中的水力停留时间为0.5～2小时，出水pH调节到7～9，再运用生物法、物化氧化法作后续处理。
2.根据权利要求1所述节能型高氨氮废水处理方法，其特征是：在短程硝化阶段对预处理出来的废水进行生化处理时，将氨氧化控制在亚硝酸盐阶段，好氧生物反应池内控制温度为30～40℃，pH值为8.0～8.5，污泥龄为50～70天，DO控制在2～5mg/L，水力停留时间20～40小时。
3.根据权利要求1所述节能型高氨氮废水处理方法，其特征是：将污水进入铁炭微电解反应器前的pH值调节到1～2，铁炭微电解反应器中铁炭质量比为1∶1，污水在铁炭微电解反应器中的水力停留时间为0.5～1小时，出水pH调节到7.5～8.5，在沉淀池水力停留时间0.5～1小时。
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Assignor: Liaoning Science and Technology Univ.

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Denomination of invention: Energy-saving process for treating high ammonia nitrogen waste water

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License type: Exclusive License

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