CN101962247A

CN101962247A - 氨氮废水的复合生物脱氮处理方法

Info

Publication number: CN101962247A
Application number: CN 201010256271
Authority: CN
Inventors: 魏根宝; 刘学文; 赵雪; 薛向东; 花蓉
Original assignee: SUZHOU INTER INDUSTRIAL WATER TREATMENT ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: SUZHOU INTER INDUSTRIAL WATER TREATMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2011-02-02

Abstract

本发明涉及一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，包括以下步骤：(1)氨氮含量为400-800mg/l的废水在调节池由泵提升进入气浮池，再进入水解池中进行断链分解；(2)水解池出水进入缺氧区，利用废水有机物与好氧区送来的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮发生反硝化反应；(3)缺氧区出水进入好氧区，进行好氧硝化反应，将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，通过硝化液回流泵，将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮回流到缺氧池；(4)最后进入膜分离池，进行泥水分离。本发明治理后效果显著，系统平均进水氨氮浓度为400-800mg/l，系统出水氨氮小于1mg/l，脱氮系统稳定，系统具有抗冲击的能力。

Description

氨氮废水的复合生物脱氮处理方法

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，尤其是一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法。

背景技术

氨氮是一种使水体富营养化，促进藻类繁殖，消耗水中溶解氧，导致水体变臭、动植物死亡的污染物质，世界各国对生产、生活中排水的氨氮浓度都有严格限定，为此开发了很多处理氨氮废水的方法。

目前常用的氨氮废水的处理方法主要为化学除氨氮法和生物除氨氮法。化学除氨氮法主要由吹脱、折点加氯法和离子交换法等传统的物化法为主，但是氨吹脱、汽提工艺均易生成水垢，而吹脱法除氨又不适宜在寒冷的冬季使用，因为水温低时吹脱效率低。折点加氯法效果佳，不受水温影响，但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本太高，而且副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。离子交换法投资省、操作较为方便，氨氮去除率也很高，但是对硝态氮、亚硝态氮以及有机氮没有去除能力。化学沉淀法操作简单，但是运行费用高，需要附加污泥分离装置，且易造成二次污染。电渗析法，无需添加氧化剂、絮凝剂等药品，操作简便；但是其能耗大，成本高，还存在着析氧析氢等副反应。湿式催化氧化法操作条件较为苛刻，能耗较大。

生物脱氮技术开发是在30年代发现生物滤床中的硝化、反硝化反应开始的。真正应用还是在1969年美国的Barth提出的三段生物脱氮工艺，随后派生出O/O/A工艺、双A/O工艺，氧化沟工艺、SBR工艺、O/A/O工艺等。

对比上述的物化法，生物脱氮技术适用范围最广，且无二次污染，是较为经济有效的处理技术。生物脱氮是指污水中的含氮有机物，在生物处理过程中被异养型微生物氧化分解，转化为氨氮，然后再由自养型硝化菌将其转化为No₃ ^-，最后再由反硝化菌将No₃ ^-还原为氮气，从而达到脱氮的目的的过程。

随着经济和科学技术的发展，人们的环境意识和水环境标准的不断提高，传统的活性污泥法以及在传统活性污泥工艺基础上改造而成的A/O法，O/A/O法等工艺，虽然在脱氮方面起到了一定的作用，仍存在很多问题，如占地面积大，有机负荷低，低温时效率低，动力消耗及运行费用高等；而且在处理高氨氮废水时，由于高浓度的游离氨会抑制硝化细菌的活性，导致出水难以达标；对于低C/N比的高氨氮废水，则要常加额外的碳源。

二十世纪七八十年代产生的生物强化技术通过向反应系统中投加高效微生物可以改善处理系统的出水水质，尤其是投加高效硝化菌和反硝化菌对废水中去除高氨氮效果显著。但是由于投加的高效菌往往悬浮于系统中，容易发生失活和流失，不能与出水有效分离，长期投加又会增加水处理成本，生物强化技术的广泛应用受到了限制。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提供一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法。

本发明所采用的技术方案为：一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于氨氮废水先经物理化学方法预处理，然后经生化法处理和膜分离，包括以下步骤：

(1)氨氮含量为400-800mg/L的废水经调节池由泵提升进入气浮池，去除废水中悬浮物，再进入水解池中进行断链分解；

(2)水解池出水进入缺氧区，该区主要利用废水有机物与好氧区送来的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮发生反硝化反应，最终将亚硝酸盐氮及硝酸盐氮转化为氮气，排入大气，实现脱氮的目的；

(3)缺氧池出水进入好氧池，进行好氧硝化反应，即通过硝化菌将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，同时该池设有硝化液回流泵，将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮回流到缺氧池；

(4)完成缺氧反硝化和好氧硝化的废水进入膜分离池，由膜进行泥水分离，出水氨氮含量小于1mg/L。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的好氧硝化工序，采用自养硝化细菌包括不生芽孢的短杆菌属的亚硝酸细菌和硝酸细菌。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的好氧硝化工序，反应的条件为BOD：0-20mg/l，DO在1.5～3.5mg/l，PH7～8，水温为20～30℃，污泥浓度是5000～6000mg/l，水力停留时间为15～25h。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的好氧硝化工序PH值呈下降趋势，采用补加氢氧化钠进行调节。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括缺氧反硝化工序在好氧硝化工序之前，好氧硝化工序出水回流到缺氧反硝化工序，回流水量与进入生化处理系统的废水量之体积比为100％～400％。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括进入缺氧反硝化工序的废水中加入甲醇做缺氧反硝化工序的有机低碳源，其加入量与亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度、废水中有机物浓度及反硝化效果有关，加入甲醇的量为0～300mg/L。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括缺氧反硝化工序的缺氧反硝化条件为DO小于0.5mg/l，水温25℃；污泥浓度是4000～6000mg/l，水力停留时间为8～12h。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的膜为聚偏氟乙烯中空纤维膜，孔径0.1～0.2μm。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的截流下的污泥通过膜分离池内设置的污泥回流泵回流到好氧区。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用氨氮废水先经物理法预处理废水中的悬浮物和杂物，再经生化法处理，工艺简单，操作简化，节能节耗，降低成本，增加效率。

2、治理后效果显著，系统平均进水氨氮浓度为400～800mg/l，系统出水氨氮小于1mg/l，脱氮系统仍然很稳定。同样的占地面积，处理能力可以提高到普通工艺的1.8倍，处理后的水浊度低，细菌少，无需杀菌，出水水质可以达到杂用水标准，可以回用于冲厕、浇花或景观用水。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1是本发明的工艺流程图。图1中，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，氨氮废水分别经物理化学方法预处理，然后再经生化法处理和膜分离。具体流程步骤为：氨氮含量为400-800mg/L的废水经调节池由泵提升进入气浮池，去除废水中悬浮物，然后进入水解池中进行断链分解；水解池出水进入缺氧区，该区主要利用废水有机物与好氧区送来的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮发生反硝化反应，最终将亚硝酸盐氮及硝酸盐氮转化为氮气，排入大气，实现脱氮的目的；缺氧池出水进入好氧池，进行好氧硝化反应，即通过硝化菌将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，同时该池设有硝化液回流泵，将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮回流到缺氧池；完成缺氧反硝化和好氧硝化的废水进入膜分离池，由膜进行泥水分离，出水氨氮含量小于1mg/L。

好氧硝化工序中采用自养硝化细菌包括不生芽孢的短杆菌属的亚硝酸细菌和硝酸细菌。好氧硝化工序的反应的条件为：BOD；0～20mg/l，DO在1.5～3.5mg/l，水温为20～30℃，污泥浓度是5000～6000mg/l，水力停留时间为15～25h。当好氧硝化工序PH值呈下降趋势，采用补加氢氧化钠进行调节，维持PH7～8。

缺氧反硝化工序在好氧硝化工序之前，好氧硝化工序出水回流到缺氧反硝化工序，回流水量与进入生化处理系统的废水量之体积比为100％～400％。当有机碳源不够时，缺氧反硝化工序的废水中加入甲醇做缺氧反硝化工序的有机碳源，其加入量与亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度、废水中有机物浓度及反硝化效果有关，加入甲醇的量为0～300mg/L。缺氧反硝化工序的缺氧反硝化条件为DO小于0.5mg/l，水温25℃；污泥浓度是4000～5000mg/l，水力停留时间为8-12h，硝化产生的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮硝酸根在反硝化工序被还原为氮气。

膜池中采用的膜为聚偏氟乙烯中空纤维膜，孔径为0.1～0.2μm。膜池中截流下的污泥通过膜分离池内设置的污泥回流泵回流到好氧池区。

实施例1

氨氮含量为400～700mg/L的废水，经去除悬浮物后，从水解池进入缺氧区，然后由缺氧区进入好氧区，好氧硝化工序中采用自养硝化细菌包括不生芽孢的短杆菌属的亚硝酸细菌和硝酸细菌。好氧硝化工序的反应的条件为：BOD：0-20mg/l，DO在1.5～3.5mg/l，水温为25～30℃，污泥浓度是5000～6000mg/l，水力停留时间为15～25h。当好氧硝化工序PH值呈下降趋势，采用补加氢氧化钠进行调节，维持PH 7.5～8。好氧区的废水再通过回流泵由好氧区回流到缺氧区，进入到缺氧反硝化工序，补加甲醇，其加入量为200mg/L，缺氧反硝化条件为DO小于0.5mg/l，水温20～25℃；污泥浓度是4000～5000mg/l，溶解氧为0～0.5mg/L，水力停留时间为11-12h。最后，氧废水重新流入好氧区，由好氧区流入水膜分离池，由膜进行泥水分离，出水氨氮含量小于1mg/L。

实施例2

氨氮含量为600-800mg/L的废水，经去除悬浮物后，从水解池进入缺氧区，然后由缺氧区进入好氧区，好氧硝化工序中采用自养硝化细菌包括不生芽孢的短杆菌属的亚硝酸细菌和硝酸细菌。好氧硝化工序的反应的条件为：BOD0-20mg/l，DO在1.5～3.5mg/l，水温为25～28℃，污泥浓度是5000～6000mg/l，水力停留时间为15～18h。当好氧硝化工序PH值呈下降趋势，采用补加氢氧化钠进行调节，维持PH7.5～7.9。好氧区的废水再通过回流泵由好氧区回流到缺氧区，进入到缺氧反硝化工序，补加甲醇，其加入量为200mg/L。缺氧反硝化条件为DO小于0.5mg/l，水温25℃；污泥浓度是4000～5000mg/l，溶解氧为0～0.2mg/L，水力停留时间为9-10h。最后将缺氧区德废水重新流入好氧区，由好氧区流水膜分离池，由膜进行泥水分离，出水氨氮含量小于1mg/L。

实施例3

氨氮含量为500-700mg/L的废水，经去除悬浮物后，从水解池进入缺氧区，然后由缺氧区进入好氧区，好氧硝化工序中采用自养硝化细菌包括不生芽孢的短杆菌属的亚硝酸细菌和硝酸细菌。好氧硝化工序的反应的条件为：BOD0～20mg/l，DO在2.5～3.5mg/l，水温为28～30℃，污泥浓度是5000～6000mg/l，水力停留时间为15～19h。当好氧硝化工序PH值呈下降趋势，采用补加氢氧化钠进行调节，维持PH 7.5～8.2。好氧区的废水再通过回流泵由好氧区回流到缺氧区，进入到缺氧反硝化工序，补加甲醇，其加入量为250mg/L。缺氧反硝化条件为DO小于0.5mg/l，水温30℃；污泥浓度是4000～5000mg/l，水力停留时间为9-10h。最后将缺氧区的废水重新流入好氧区，由好氧区流水膜分离池，由膜进行泥水分离，出水氨氮含量小于1mg/L。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于氨氮废水先经物理化学方法预处理，然后经生化法处理和膜分离，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于所述的好氧硝化工序，采用自养硝化细菌包括不生芽孢的短杆菌属的亚硝酸细菌和硝酸细菌。

3.根据权利要求1或2所述的一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于所述的好氧硝化工序，反应的条件为BOD：0～20mg/L，DO在1.5～3.5mg/L，PH7～8，水温为20～30℃，污泥浓度是5000～6000mg/L，水力停留时间为15～25h。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于所述的好氧硝化工序PH值呈下降趋势，采用补加氢氧化钠进行调节。

5.根据权利要求1所述的一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于缺氧反硝化工序在好氧硝化工序之前，好氧硝化工序出水回流到缺氧反硝化工序，回流水量与进入生化处理系统的废水量之体积比为100％～400％。

6.根据权利要求1所述的一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于进入缺氧反硝化工序的废水中加入甲醇做缺氧反硝化工序的有机低碳源，其加入量与亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度、废水中有机物浓度及反硝化效果有关，加入甲醇的量为0～300mg/L。

7.根据权利要求6所述的一种氨氮废水的复合生物脱总氮处理方法，其特征在于缺氧反硝化工序的缺氧反硝化条件为DO小于0.5mg/L，水温25℃；污泥浓度是4000～5000mg/L，水力停留时间为8～12h。

8.根据权利要求1所述的一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于所述的膜为聚偏氟乙烯中空纤维膜，孔径为0.1～0.2μm。

9.根据权利要求1所述的一种氨氮废水的复合生物脱总氮处理方法，其特征在于所述的截流下的污泥通过膜分离池内设置的污泥回流泵回流到好氧区。