CN101468852B - 好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，其中通过培养硝化菌，使好氧池出水NH₃-N＜1mg/l；然后提高污泥体积，使好氧池污泥体积增加至50-80％；最后降低溶解氧浓度，把好氧池溶解氧浓度由3-6mg/l降至1-3mg/l。本发明的方法经过大量实验结果表明，通过降低好氧池溶解氧浓度和提高好氧池污泥体积的方法，可以使污泥表面处于好氧状态下进行硝化反应，污泥内部因絮体较厚，溶解氧渗透不到而处于厌氧状态，形成反硝化反应，氨氮去除率达95％以上，总氮去除率达70％左右；同时减少了投资，降低了能耗，保持了出水水质稳定。

Description

好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法 

技术领域：

本发明涉及废水处理领域，特别涉及焦化废水的工业化处理。 

背景技术：

焦化废水是一种典型的含难降解有机污染物的高氨氮工业废水，除含较高的氨氮外，还含有多种芳香烃和杂环类有机物，成分十分复杂较难处理。国内大部分焦化厂都采用A/O和A/A/O两种工艺对焦化废水进行生物脱氮处理，其中A段大都采用生物膜法，O段采用活性污泥法。由于硝化菌的好氧和自养特性与反硝化菌的缺氧和异养特性明显不同，所以，硝化和反硝化分别在O段(好氧池)和A段(缺氧池)两个不同的容器里独立进行。废水中的氨氮首先在好氧池被硝化菌氧化成NO-X，然后通过大量回流硝化液使NO-X在好氧池被反硝化菌还原为N₂。总氮的去除主要靠O段向A段大量回流上清夜，回流比越大，总氮去除率越高。一般回流比控制为进水的3-5倍，造成大量消耗，同时造成二沉池表面负荷过大，投资升高。最近几年国外有不少实验和报道证明硝化反应和反硝化反应可以在同一操作条件下与同一反应器内进行，2007年8月第8期的《环境污染与防治》中发表的“同步硝化反硝化工艺处理焦化废水的研究”一文中，利用装有竹制生物球填料的反应器内进行同步硝化反硝化的可行性，正交试验方法研究了水力停留时间(HRT)、DO、pH、COD负荷和NH₃-N负荷等因素对COD去除率的影响，确定了最佳操作条件为：HRT＝44.1h，COD负荷为1580～1620mg/L，DO＝3.5～4.0mg/L，pH＝8。只是从理论上探讨了该方法的可行性，并没有应用到大规模工业化生产中。 

发明内容：

本发明所要解决的技术问题就是针对以上不足是提供一种好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，通过控制好氧段溶解氧浓度和污泥体积，使生物污泥絮体表面好氧而内部缺氧，达到废水中的氨氮在好氧段实现的同步硝化反硝化的效果，使脱氮在好氧段完成，总氮去除率达70％左右，处理效果良好。 

一种好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，通过以下步骤实现的： 

1、培养硝化菌，使好氧池出水NH₃-N＜1mg/l； 

2、提高污泥体积，使好氧池污泥体积增加至50-80％；硝化菌培养成功后，为了在好氧条件下创造缺氧的微环境利于反硝化反应的进行，则需提高好氧池污泥颗粒大小使污泥絮体表面处于好氧状态发生硝化反应，絮体内部因溶解氧扩散梯度的存在而处于缺氧状态发生反硝化反应，一般认为由于曝气池中气泡的剧烈扰动作用，活性污泥颗粒在曝气条件下很难长大，因此本发明通过投加活性炭作为污泥载体提高污泥颗粒大小和污泥浓度，同时通过不排泥或少排泥把好氧池污泥体积由20-40％，提高至50-80％。 

3、降低溶解氧浓度：把好氧池溶解氧浓度由3-6mg/l降至1-3mg/l。因在好氧条件下硝化发生在碳氧化之后，水流中的碳源被碳氧化或合成为细胞物质，只有当COD浓度处于较低水平时硝化过程才开始，此时，即使污泥尺度较大也能形成有利于反硝化的微环境，但外源碳已消耗殆尽，只能利用内源碳进行反硝化，而内源水平反硝化的反应速率小，因此同步反硝化效率就低，因此在体积增加后，应逐渐提高好氧池进水流量，因加入活性炭的污泥具有强大的吸附作用，入流中的碳源可在很短的时间内被微生物大量吸收，并以聚合物或原始基质的形态储藏于体内，从而使曝气池中的碳源浓度迅速降低，为硝化创造良好条件。同时因污泥颗粒较大，在污泥絮体内部形成有利于反硝化的微环境，微生物利用预先储存的基质进行反硝化，由于反硝化处在基质水平，反硝化的速度快，同步硝化反硝化效率高。 

培养硝化菌阶段，保持好氧池污泥体积为为20-40％。 

培养硝化菌阶段，控制好氧池PH7-8.5、温度28--32℃、溶解氧3-6mg/l，投加磷盐保证二沉池出水含磷大于0.5mg/l。 

培养硝化菌阶段，保证出水COD在120-180mg/l。 

提高污泥体积是向好氧池投加活性炭粉末，同时控制二沉池出水COD＜250mg/l时，不排泥或少排泥达到的。 

降低溶解氧浓度是通过增加进水量，提高好氧池容积负荷，提高幅度为20--30％达到的。 

本发明能够达到的有益效果是： 

1、本发明的方法经过大量实验结果表明，通过降低好氧池溶解氧浓度和提高好氧池污泥体积的方法，可以使污泥表面处于好氧状态下进行硝化反应，污泥内部因絮体较厚，溶解氧渗透不到而处于厌氧状态，形成反硝化反应，氨氮去除率达95％以上，总氮去除率达70％左右。 

2、本发明不向缺氧池进行大量硝化液回流，减少了动力消耗，使A/O工艺A池由反硝化池变为水解酸化池，提高了处理能力，同时使A/A/O工艺设计中省去一个A池，减少投资。 

3、本发明因不用回流3-5倍的硝化液，可以大大减少二沉池的表面负荷，节省投资；在好氧实现反硝化可节省氧供应量25％以上，降低能耗。 

4、本发明提高了系统处理能力约20--30％；且缩短了脱氮历程，去除有机物效率高，硝化效果好，出水水质稳定。 

具体实施方式：

实施例1：当好氧池污泥体积为22％时，启动硝化菌的培养，通过控制好氧池PH7.2、温度30℃、溶解氧3.6mg/l，投加磷酸二氢钠保证二沉池出水含磷大于0.5mg/l，控制系统进水量30m³/h，此时二沉出水COD150mg/l左右，运行将近半个月左右，监测二沉池出水NH₃-N＜1mg/l，说明硝化菌已培养成功，这时逐渐加大进水量至设计负荷57m³/h；水量加大后，向好氧池投加活性炭粉末，同时监测二沉池出水COD，当COD＜250mg/l时不排泥，当大于250mg/l时少量排泥，保持二沉池出水在250mg/l以下，运行一个月左右，好氧池污泥体积增加至65，此时恢复正常排泥，当污泥体积增加至65，此时恢复正常排泥，当污泥体积增 加至65％时，逐渐增加进水量至69m³/h，同时控制风机出口阀门把好氧池溶解氧由3.6mg/l降至1.7mg/l，此时监测好氧池进出水总氮浓度的变化，当进水总氮77.2mg/l时，出水总氮为23.5mg/l，总氮去除率为69.5％，证明好氧池同步硝化反硝化系统培养成功。 

实施例2：当好氧池污泥体积为25％时，池中保持PH7.5、温度30℃、溶解氧4.2mg/l，其余控制条件同例1，运行一段时间后硝化菌培养成功，硝化菌培养成功后，向好氧池投加活性炭粉末，在保证出水COD＜250mg/l时不排泥，运行一段时间后好氧池污泥体积增加至70％，逐渐增加进水量至72m³/h，同时降低好氧池风量，控制好氧池溶解氧2.0mg/l，此时，监测进出水指标进水总氮为131.6mg/l，出水总氮47.8mg/l，总氮去除率78.9％，证明好氧池同步硝化反硝化系统培养成功。 

实施例3：在硝化菌培养过程中，控制PH8.4、温度32℃、溶解氧5.0mg/l，其余条件同实施1，在硝化菌培养成功后，通过与实施1一样的控制条件使好氧池污泥体积增加至76％后，逐渐增加水量至74m³/h，控制好氧池溶解氧2.5mg/l，运行很短一段时间，通过监测好氧池进出水总氮浓度发现，当进水总氮为183.4mg/l时，出水为70.1mg/l，总氮去除率为61.9％，证明好氧池同步硝化反硝化系统培养成功。 

Claims (6)

1.一种好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，其特征在于通过以下步骤实现的：

(1)、培养硝化菌，使好氧池出水NH₃-N＜1mg/l；

(2)、提高污泥体积，使好氧池污泥体积增加至65-76％；

(3)、降低溶解氧浓度，把好氧池溶解氧浓度由3.6-5mg/l降至1.7-2.5mg/l。

2.如权利要求1所述的好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，其特征在于：培养硝化菌阶段，保持好氧池污泥体积为20-40％。

3.如权利要求1所述的好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，其特征在于：培养硝化菌阶段，控制好氧池PH7-8.5、温度28--32℃、溶解氧3-6mg/l，投加磷盐保证二沉池出水含磷大于0.5mg/l。

4.如权利要求1所述的好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，其特征在于：培养硝化菌阶段，保证出水COD在120-180mg/l。

5.如权利要求1所述的好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，其特征在于：提高污泥体积是向好氧池投加活性炭粉末，同时控制二沉池出水COD＜250mg/l时，不排泥或少排泥达到的。

6.如权利要求1所述的好氧同步硝化反硝化处理焦化废水的方法，其特征在于：降低溶解氧浓度是通过增加进水量，提高好氧池容积负荷，提高幅度为20--30％达到的。