CN101700952A - 一种低碳高氮废水处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种低碳高氮废水处理装置，属于一种改进型串联曝气生物滤池，其特征在于：装置主体由废水池1、底部曝气生物滤池装置I、中间曝气生物滤池装置II和反冲洗系统组成，其中：在底部曝气生物滤池装置I内设置承托层5构成底层，生物填料层4置于承托层5上，在生物填料层4底部承托层5上部设置曝气管道；中间曝气生物滤池装置II内设置承托层5构成底层，生物填料层4置于承托层5上，在生物填料层4中部设置中间曝气管道，同时还设置回流泵11；反冲洗系统由空气压缩机6、反冲洗排水管9和废水处理后排水管10组成。

Description

一种低碳高氮废水处理装置
技术领域
本发明属于环境工程污水处理技术领域。涉及一种低碳高氮废水处理装置，利用该装置可实现化肥废水、皮革废水、食品废水(淀粉、味精等)、焦化废水等领域的多种废水处理及改造等。
背景技术
通常针对这种高浓度的氨氮废水采用吹脱或者汽提的方法进行处理，经过处理后的外排废水通常含有氨氮、硫化物、酚类、氰化物等多种污染物质，其中氨氮浓度通常可达到200mg/L；此类废水由于COD较低，存在着可生化性差，C/N过低的特点，通常废水经处理后无法正常达标排放。
目前国内外处理氨氮废水的主要技术如下：
采用蒸汽汽提、空气吹脱、蒸馏等预处理方法将氨氮浓度处理至200～300mg/L以下，在深度处理上通常采用以下技术：
  处理技术 优点 缺点
折点氯化法   去除率可达90-100％，效果稳定，投资比较低   需加入氯气，运行费用高，副产物造成二次污染，只适用于低浓度
离子交换法 去除率高   只适用于中低浓度，树脂再生造成操作困难，成本高
化学沉淀法   去除率可达80-90％。工艺简单、设备投资较少   加入磷酸盐受控制，后续除磷要求很高，只适用于氨氮和磷共存时
以上方法存在着处理成本高、效果差或二次污染严重等问题，因此实际应用较少。
目前应用较多的是普通生化法如SBR(序批式生物反应器)处理技术。但是以一个普通化肥厂为例，废水指标COD(化学需氧量)∶NH4 +-N(氨氮)≈2∶1，远低于生化要求比COD∶NH4 +-N＝20∶1的指标，从而需投加相当量的碳源，以满足生化要求比指标，从而导致成本高且操作复杂。同时，生化法也存在着占地面积大、抗高氨氮负荷差的缺点。
在此基础上，开发出了曝气生物滤池(Biological Aerated Filter，BAF)技术，它是20世纪70年代末在欧洲出现的一种生物膜法处理工艺。该技术突出特点是采用陶粒类填料，具有处理效率高、占地面积小、基建及运行费用低、管理方便等特点，在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷等过程中起到了良好的作用，目前在国内已经把曝气生物滤池成功地应用于多个污水处理工程中。但是曝气生物滤池工艺主要应用于微污染水源的预处理、污水的二级和三级处理上，多限于50mg/L以下氨氮废水处理；同时存在着抗高氨氮负荷冲击性能一般；进水要求SS低于150mg/L；挂膜量少且缓慢，反冲洗易脱落的缺点。
发明内容
本发明为一种低碳高氮废水处理装置，属于一种改进型串联曝气生物滤池，其特征在于：
装置主体由废水池1、底部曝气生物滤池装置I、中间曝气生物滤池装置II和反冲洗系统组成，其中：
在底部曝气生物滤池装置I内设置承托层5构成底层，生物填料层4置于承托层5上，在生物填料层4底部承托层5上部设置曝气管道；
中间曝气生物滤池装置II内设置承托层5构成底层，生物填料层4置于承托层5上，在生物填料层4中部设置中间曝气管道，同时还设置回流泵11；反冲洗系统由空气压缩机6、反冲洗排水管9和废水处理后排水管10组成；
废水通过废水池1泵入底部曝气生物滤池装置I中，其过程中通过加碱装置2调节底部曝气生物滤池装置I进水pH为8～9，经底部曝气生物滤池装置I处理后溢流入中间曝气生物滤池装置II中，其中通过补充碳源装置3补充一定量碳源；经中间曝气生物滤池装置II处理后可直接回用于循环冷却水补水中；
底部曝气生物滤池装置I与中间曝气生物滤池装置II；其中的承托层区5由匀质石英砂组成，装置内填料4均采用改性填料，填料为火山岩类填料，通过NaCl溶液浸泡，扩大其比表面积，增强吸附及挂膜能力；
本装置在运行初期需往底部曝气生物滤池装置I、中间曝气生物滤池II中投入高效生物菌种，其中底部曝气生物滤池装置I中投入10％～20％硝化菌，1％～5％反硝化菌；中间曝气生物滤池装置II中投入5％～15％硝化菌和5％～15％反硝化菌，两装置闷曝两天后即可开始连续进水；
底部曝气生物滤池装置I为底部曝气，中间曝气生物滤池装置II为底部缺氧状态，中部曝气；同时中间曝气生物滤池装置II中设置回流，通过回流泵11实现出水从上部回流至底部，回流比为150％～300％；本装置运行24～48小时后自动反冲洗。
附图说明
附图1：是本发明一种低碳高氮废水处理装置流程示意图。
其中：I底部曝气生物滤池装置，II中间曝气生物滤池装置，1废水池，2加碱装置，3补充碳源装置，4生物填料层，5承托层，6空气压缩机，7、8阀门，9、反冲洗排水管，10废水处理后排水管，11回流泵。
具体实施方式
实施例一：
某大型味精厂，采用UASB(厌氧)+接触氧化(好氧)工艺，出水COD为200～400mg/L，氨氮严重超标，无法达到排放标准。以水解酸化-串级改进式曝气生物滤池为主体工艺在现场进行了小试研究，其中水力停留时间为18h，采用工程菌接种微生物。进水CODcr为80～150mg/L，NH4 +-N为350～500mg/L，SS为300～600mg/L的情况下，出水水质中CODcr 30～50mg/L，NH4 +-N 3～5mg/L，SS低于5mg/L，可达到循环冷却水回用做循环冷却补水的水质标准。
实施例二：
海南某化肥厂，现采用SBR处理工艺，由于水质波动较大，SBR工艺运行效果较差，氨氮严重超标，无法达到相关出水排放标准。采用装置在现场对高氨氮废水进行小试实验研究，其中水力停留时间为12h，采用高效生物菌种，进水CODcr为100～150mg/L，NH4 +-N为300～500mg/L，SS为100～200mg/L的情况下，出水水质中CODcr低于50mg/L，NH4+-N低于5mg/L，SS低于5mg/L，可达到循环冷却水回用做循环冷却补水的水质标准。
实施例三：
某钢铁厂，现采用A/O处理工艺处理焦化废水，出水氨氮严重超标，无法达到相关出水排放标准。采用装置在现场对高氨氮废水进行小试实验研究，其中水力停留时间为12h，采用高效生物菌种，进水CODcr为120～160mg/L，NH4 +-N为200～400mg/L，SS为100～200mg/L的情况下，出水水质中CODcr 35～45mg/L，NH4 +-N 2～3mg/L，SS 3～4mg/L，可达到循环冷却水回用做循环冷却补水的水质标准。

Claims (1)

1.一种低碳高氮废水处理装置，属于一种改进型串联曝气生物滤池，其特征在于：
本装置主体由废水池(1)、底部曝气生物滤池装置I、中间曝气生物滤池装置II和反冲洗系统组成，其中：
在底部曝气生物滤池装置I内设置承托层(5)构成底层，生物填料层(4)置于承托层(5)上，在生物填料层(4)底部承托层(5)上部设置曝气管道；
中间曝气生物滤池装置II内设置承托层(5)构成底层，生物填料层(4)置于承托层(5)上，在生物填料层(4)中部设置中间曝气管道，同时还设置回流泵(11)；反冲洗系统由空气压缩机(6)、反冲洗排水管(9)和废水处理后排水管(10)组成；
废水通过废水池(1)泵入底部曝气生物滤池装置I中，其过程中通过加碱装置(2)调节底部曝气生物滤池装置I进水pH为8～9，经底部曝气生物滤池装置I处理后溢流入中间曝气生物滤池装置II中，其中通过补充碳源装置(3)补充一定量碳源；经中间曝气生物滤池装置II处理后可直接回用于循环冷却水补水中；
底部曝气生物滤池装置I与中间曝气生物滤池装置II；其中的承托层区(5)由匀质石英砂组成，装置内填料(4)均采用改性填料，填料为火山岩类填料，通过NaCl溶液浸泡，扩大其比表面积，增强吸附及挂膜能力；
本装置在运行初期需往底部曝气生物滤池装置I、中间曝气生物滤池II中投入高效生物菌种，其中底部曝气生物滤池装置I中投入10％～20％硝化菌，1％～5％反硝化菌；中间曝气生物滤池装置II中投入5％～15％硝化菌和5％～15％反硝化菌，两装置闷曝两天后即可开始连续进水；
底部曝气生物滤池装置I为底部曝气，中间曝气生物滤池装置II为底部缺氧状态，中部曝气；同时中间曝气生物滤池装置II中设置回流，通过回流泵(11)实现出水从上部回流至底部，回流比为150％～300％；本装置运行24～48小时后自动反冲洗。
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