CN101041499A - 一种序批式削减高浓度废水氮、磷、cod污染负荷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境工程技术领域，是一种高效脱氮、同步除磷、灭菌消毒、有效去除COD等污染物、一步实现pH达标排放的高浓度化粪池生活污水、养殖废水的处理方法，其技术内容包括：以氧化钙为主要水处理剂调节废水的pH值，使废水中的氮化合物转化为游离氨，可沉淀的污染物与其进行共混絮凝、化学沉淀，连续表面吹脱作用使废水中的游离氨溶入吸收液回收。处理后废水的污染物去除率为氨氮82.2％－90.3％，总氮82.0％－90.2％，总磷84.4％－97.0％，COD52.5％－78.8％，废水pH≤9，同步实现消毒灭菌。出水可以直接排放或进入深度处理，富含磷与有机质的污泥与吸收液复配制成氮磷复合肥料。其工艺简短、设备简单、易操作、运行费用低，适应性强，是一种独立处理高浓度生活污水和养殖废水的方法，也可以作为城市、城镇污水处理场实现达标排放、对进水实施一级处理的方法。
Description
所属技术领域
本发明属于环境工程技术领域，涉及含高污染物负荷，特别是高浓度氨氮污染物的废水处理的一种方法，是一种强化一级废水处理的工艺方法。
背景技术
化粪池生活污水、养殖废水的氮、磷、COD等污染物浓度很高，生活污水一般氨氮＞100mg/l、总磷＞15mg/l、COD＞600mg/l，养殖废水的污染物浓度高达生活污水的几倍甚至几十倍。高浓度生活污水与养殖废水排放使水环境日益恶化，相当数量的自然水体富营养化频繁发生，导致包括饮用水水源在内的水资源短缺局面。造成这种后果的主要原因是排入自然水体的污/废水中含有大量的氮、磷等营养性和耗氧性物质。
目前，对高浓度化粪池污水、养殖废水的处理，絮凝沉淀或生物单一技术很难实现对废水氮或磷的高效去除；絮凝沉淀和生物处理结合的方法，由于工艺过程复杂，运行管理比较繁琐，处理成本较高以及生物处理受地域条件限制，处理效果不理想；一般A2/O(缺氧/好氧/厌氧工艺)法处理废水有较好的去除氮磷的效果，但对于氨氮浓度达到300mg/l、出水要求符合《城镇污水处理厂污染物排放标准--GB 18918-2002》的二级标准时，理论上需要＞10的废水回流比，如此高的回流比要求使处理成本明显增加，否则不能实现达标排放；因进水氮负荷高、氮去除效果不佳使相当数量废水处理场不能稳定运行、达标排放；氧化钙处理塔式吹脱吸收高浓度废水脱氮，设备复杂且运行管理要求高、吹脱塔易堵塞、吹脱出氨排放造成二次污染以及高额成本等使其应用受到限制；自由表面吸收脱氮法占用过多土地资源，不能高效脱氮和显著削减其他污染物负荷。
发明内容
本发明提供一种高效脱氮、同步除磷、灭菌消毒、有效去除COD等污染物、一步实现pH达标排放的高浓度化粪池生活污水、养殖废水的处理方法，其工艺简短、设备简单、易操作、运行费用低，适应性强，产生的污泥和吸收液可以综合利用。主要内容包括：在污/废水处理系统中，首先以氧化钙为主要水处理剂调节废水的pH值，使废水中的氮化合物逐步向游离氨的形式转化，污/废水中可沉淀的污染物与其进行共混絮凝、化学沉淀，在动力作用下，对系统内废水进行表面连续吹脱，使废水中的氨氮自液相中不断逸出并随运动气体移出处理池，同步实现脱氮并沉淀去除COD、磷等废水污染物。系统设置装有硫酸吸收液的氨吸收池，随气体被吹脱逸出的氨氮以气液接触吸收的方式被溶入吸收液回收。废水的碱度随吹脱时间延长而降低，一定时间后达到pH≤9，废水中的COD、氮、磷等污染物得到大幅削减，并实现消毒灭菌，污染物去除率分别为氨氮82.2％-90.3％，总氮82.0％-90.2％，总磷84.4％-97.0％，COD52.5％-78.8％。根据要求，出水可以直接排放或进入深度处理，沉淀为富含磷、有机质等的污泥，根据剩余氧化钙含量可循环使用或综合利用；吸收液为铵态氮溶液，根据其酸度可循环使用或综合利用，污泥与吸收液复配制成氮磷复合肥料。
一种削减高浓度氮、磷、灭菌消毒、有效去除COD污染负荷的废水处理方法，其所述的废水氮、磷、COD等污染负荷的削减与消毒灭菌，是在由处理池、吸收池以及气体吹脱风机组成的处理系统中完成的，其所述的水处理药剂主要为氧化钙，是有效氧化钙含量≥60％的固体粉末或其的水乳化液。
一种削减高浓度氮、磷、COD等污染负荷同步灭菌消毒的废水处理方法，是一种独立处理高浓度生活污水和养殖废水的方法，也可以作为城市、城镇污水处理场实现达标排放、对进水进行一级处理的方法。
本发明的实现包括下述步骤：
1.将待处理的废水泵入处理池，以药剂与养殖废水或生活污水的质量比为1∶100-500或1∶1000-5000的比例，在搅拌条件下将药剂固体粉末或其乳化液缓慢加入废水中，使废水的pH值达到碱性，适宜的pH值为9.5-11.5，于系统的吸收池中加入硫酸吸收液，适宜的吸收液浓度为1mol/l-4mol/l，吸收液与废水的体积比为1∶100-1000。
2.分别将处理池与吸收池进行密封处理，使转化生成的氨无明显外逸。
3.开启风机使系统内空气循环，废水池内液面受扰使氨不断逸出进入气相，后随气体进入吸收池，与吸收液接触反应被吸收，吹脱时间为6h-24h，吹脱气液比为1000-8000∶1。
4.吹脱吸收结束，废水外排或送深度处理。处理池沉淀为富含磷、有机质等的污泥，根据剩余氧化钙含量可循环使用或综合利用；吸收液为铵态氮溶液，根据其酸度可循环使用或综合利用，污泥与吸收液复配可制成氮磷复合肥料。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
养殖场废水10L置于吹脱池中，废水pH值7.90、氨氮823.67mg/l、总氮831.32mg/l、总磷29.83mg/l、COD5679.9mg/l。以氧化钙与水质量比1∶20的石灰乳、在搅拌条件下调节废水pH值至10.56，吹脱时间20h，气液比5000∶1。处理后出水pH值9.35，污染物指标氨氮、总氮、总磷与COD的去除率分别为82.9％、83.0％、，85.0％和75.4％。
实施例2
养殖场废水20L置于吹脱池中，废水pH值8.26、氨氮947.67mg/l，总氮950.67mg/l，总磷52.94mg/l，COD5896.2mg/l。以氧化钙与水质量比1∶50的石灰乳、在搅拌条件下调节废水pH值10.39，吹脱时间20h，气液比5000∶1。处理后出水pH值8.66，污染物指标氨氮、总氮、总磷与COD的去除率分别为66.4％、66.3％％、，77.9％和59.6％。
实施例3
养殖场废水20L置于吹脱池中，废水pH值8.04、氨氮903.38mg/l，总氮910.6mg/l，总磷31.16mg/l，COD6328.7mg/l。以氧化钙与水质量比1∶50的石灰乳、在搅拌条件下调节废水pH值至11.18，吹脱时间20h，气液比5000∶1。处理后出水pH值8.66，污染物指标氨氮、总氮、总磷与COD的去除率分别为98.5％、98.4％、，88.5％和69.2％。
实施例4
城市某生活小区化粪池污水20L置于吹脱池中，污水pH值7.67、氨氮107.77mg/l总氮109.96mg/l、总磷14.18mg/l、COD673.3mg/l。以氧化钙与水质量比1∶50的石灰乳、在搅拌条件下调节污水pH值至10.88，吹脱时间24h，气液比6000∶1。处理后出水pH值8.46，污染物指标氨氮、总氮、总磷与CO去除率分别为87.2％、，86.3％、86.0％和62.5％。
实施例5
城市某生活小区化粪池污水20L置于吹脱池中，污水pH值7.81、氨氮120.12mg/l总氮119.14mg/l、总磷16.25mg/l、COD721.3mg/l。取100目氧化钙粉末，在搅拌条件下缓慢加入污水中，调节污水pH值至11.20，吹脱时间24h，气液比6000∶1。处理后出水pH值9.07，污染物指标氨氮、总氮、总磷与COD去除率分别为86.4％、85.8％、87.9％和63.7％。
实施例6-15见表1。
附图说明
附图为一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法的工艺流程示意图。
表1实施例6-15
| 废水类型 | 实施例 | 原废水 | 处理条件 | 处理去除率(％) | |||||||||||
| V(l) | pH | COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) | 总氮(mg/l) | 总磷(mg/l) | Q/Y. | 历时(h) | pH | pH | COD(％) | 氨氮(％) | 总氮(％) | 总磷(％) | ||
| h. | 6 | 50 | 7.90 | 5679.9 | 1051.64 | 1056.32 | 29.83 | 5500 | 22 | 10.86 | 8.85 | 75.4 | 87.0 | 87.0 | 85.0 |
| h. | 7 | 50 | 8.26 | 5896.2 | 1089.60 | 1095.67 | 52.94 | 6000 | 24 | 10.39 | 8.66 | 59.6 | 82.2 | 82.0 | 87.6 |
| h. | 8 | 50 | 8.04 | 6328.7 | 1073.78 | 1073.60 | 31.16 | 5000 | 20 | 11.18 | 8.96 | 70.4 | 85.2 | 84.9 | 88.5 |
| h. | 9 | 50 | 7.92 | 7572.2 | 1668.90 | 1690.31 | 86.90 | 5500 | 22 | 10.78 | 8.77 | 52.5 | 88.5 | 88.3 | 94.0 |
| h. | 10 | 50 | 7.70 | 5450.5 | 1045.90 | 1058.10 | 31.53 | 4500 | 18 | 11.06 | 8.98 | 59.1 | 85.4 | 85.5 | 90.1 |
| st. | 11 | 50 | 7.84 | 370.4 | 107.77 | 109.96 | 17.13 | 6000 | 24 | 10.84 | 8.53 | 65.6 | 88.6 | 88.0 | 92.8 |
| st. | 12 | 50 | 7.86 | 334.5 | 120.12 | 124.14 | 14.18 | 5500 | 22 | 10.88 | 8.48 | 61.9 | 86.8 | 87.0 | 91.0 |
| st. | 13 | 50 | 7.18 | 648.1 | 97.16 | 101.54 | 12.02 | 5000 | 20 | 11.02 | 8.59 | 78.8 | 86.4 | 85.6 | 85.7 |
| st. | 14 | 50 | 7.44 | 564.7 | 101.77 | 108.40 | 10.16 | 5500 | 22 | 11.20 | 9.04 | 58.8 | 89.3 | 89.6 | 84.5 |
| st. | 15 | 50 | 8.06 | 367.5 | 102.03 | 104.58 | 16.15 | 6000 | 24 | 11.21 | 9.06 | 57.9 | 90.3 | 90.2 | 97.0 |
表中：h.养殖废水，st.生活污水.
Claims (7)
1.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于以高浓度氮、磷、COD污染负荷的养殖和化粪池污水为处理对象，在处理池和吸收池为主组成的处理系统中，以氧化钙为主要水处理剂，在搅拌条件下将其加入废水中，调节废水的pH值至碱性，以硫酸为吸收液，在一定气液(指空气与废水)比条件下对废水进行氮吹脱、磷与COD等沉淀处理一定时间，削减废水中的氮、磷、COD等污染物负荷并灭菌消毒，处理后废水直接排放或送二级处理。
2.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所述的水处理剂是有效氧化钙含量＞60％以上的石灰粉末，用水乳化或直接以其粉末在搅拌条件下加入废水中。
3.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所述的调节废水的pH值至碱性是指废水处理初始时被调成碱性，适宜的初始pH值为9.5-11.5。
4.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所述的吸收液为硫酸溶液，适宜的浓度范围为1mol/l-4mol/l，吸收液与废水的体积比为1∶100-1000。
5.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所述的吹脱气液比为1000-8000∶1。
6.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所述的吹脱时间为6h-24h。
7.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，处理出水pH为8.0-9.5。
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| PB01 | Publication | ||
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