CN103395882A

CN103395882A - 一种高氨氮废水的处理方法及其装置

Info

Publication number: CN103395882A
Application number: CN2013103398529A
Authority: CN
Inventors: 倪志刚; 陈礼国
Original assignee: SHANGHAI ZTEC ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI ZTEC ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2013-11-20

Abstract

本发明公开了一种高氨氮废水的处理方法及其装置，其特点是该方法由PLC和监测仪联动控制废水进行多次连续的缺氧期和好氧期运行，当水质达到排放标准后自动停止，然后静止沉淀，沉淀后的上清液由滗水器排出池外；该装置包括设有曝气装置、排泥泵和滗水器的废水处理池，其特点是所述曝气池内设有水力循环管网；所述水力循环管网为一组设有数个喷水孔的水管，水力循环管网设置在曝气池的池底由循环水管与循环水泵连接；所述曝气装置设置在滗水器与水力循环管网之间且近水力循环管网一侧。本发明与现有技术相比具有废水的可生化性和CODcr去除率高，充氧动力消耗低、反硝化时基本不需要补充有机碳源，设备结构紧凑，操作简便，运行费用低。

Description

一种高氨氮废水的处理方法及其装置

技术领域

本发明及污水处理技术领域，具体地说是一种高氨氮废水的处理方法及其装置。

背景技术

目前，高氨氮废水的处理一般都采用MBR、A-O和SBR工艺。MBR工艺是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它以膜组件对曝气池混合液进行膜过滤式固液分离，MBR膜组件可以置于曝气池中，也可以放置在池外部。经过好氧曝气和生物处理后的水，由泵通过滤膜过滤后抽出达标排放。使用膜组件分离省去了传统生化工艺中的二沉池，同时出水水质好可以省去三级处理工艺。采用膜分离技术，实现了HRT和SRT的完全分离,使得污泥浓度可以达到6000-12000 mg/L，消除了污泥膨胀带来的危害，同时大大提高了难降解有机物的去除率。但MBR工艺的工程费用高、投资大，而且装置日常运行和维护费用比较高，能源消耗大。

A/O水处理工艺采用前段的缺氧段和后段的好氧段串联在一起，在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。A/O工艺对废水中的氨氮等有机物有较高的去除效果，工艺流程简单，处理效率高，投资省，操作费用低。但是对于难以降解物质的降解率较低，若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。

SBR水处理工艺采用废水与生物反应器内预先培养的活性污泥混合，进行缺氧或者好氧反应，在有机物降解的同时伴随一部分微生物细胞增殖。同时，生物反应器既是曝气池、缺氧池，也是沉淀池，在沉淀期，停止曝气将活性污泥与水沉淀分离，废水即得到处理。SBR工艺净化效果较好，降解效率高，工艺流程简单、设备造价低，便于操作和维护管理，缺点是：间歇周期运行，对自控要求较高，脱氮除磷效率低，处理效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种高氨氮废水的处理方法及其装置，采用PLC控制系统和在线监测仪进行多次连续的缺氧和好氧运行，达到硝化和反硝化的运行模式，完成氨氮和COD降解的要求，使高氨氮废水的处理达到排放标准，工艺简单，设备结构紧凑，操作简便，运行费用低，大大提高废水的可生化性和CODcr去除率。

实现本发明目的的技术方案是：一种高氨氮废水的处理方法，其特点是将混合活性污泥的高氨氮废水在废水处理池内进行多次连续的缺氧期和好氧期的A/O工艺运行，直至废水中的氨氮和COD降解至处理要求时，停止缺氧水解和好氧生化处理运行，然后静置沉淀，沉淀后的上清液由滗水器排出池外，污泥则由排泥泵通过排污管道排出池外；所述多次连续的缺氧期和好氧期的A/O工艺运行由PLC控制系统与在线监测仪联动控制，实现A/O运行模式的多次连续转换；所述缺氧水解为设置在废水处理池池底的水力循环管网通过循环水泵对高氨氮废水和活性污泥组成的混合液进行强力搅拌传质，使之迅速形成缺氧期，提供兼氧性微生物所需的缺氧水解条件；所述好氧生化处理由风机将压缩空气通过设置在废水处理池内的曝气装置进行的曝气充氧而进行的生化处理。

所述废水处理池或由两座以上并联组成，由PLC控制系统与在线监测仪联动控制两座以上的并联装置依次交替进行A/O运行模式的多次连续转换。

一种高氨氮废水的处理装置，包括设有进水管、出水管和排泥管的曝气池，曝气池内设有滗水器、曝气装置和排泥泵，曝气装置由风管连接风机，排泥泵与排泥管连接，滗水器设置在曝气池的上部由出水口与出水管连接，其特征在于所述曝气池内设有水力循环管网；所述水力循环管网为一组设有数个喷水孔的水管，水力循环管网设置在曝气池的池底由循环水管与循环水泵连接；所述曝气装置设置在滗水器与水力循环管网之间且近水力循环管网一侧。

所述排泥泵、滗水器、风机和循环水泵由PLC编程控制。

所述曝气池内设有与PLC编程联动控制的在线水质监测仪。

本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）、处理效率提高，池内缺氧、好氧处于快速交替状态，对高氨氮废水净化效果好，尤其脱氮除磷效果更好，反硝化过程节约了曝气充氧的电耗，同时，在反硝化过程中基本不需要投加有机碳源，运行费用低。　　（2）、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活，而且运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。

（3）、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。　　（4）、设备构造简单，造价低，布置紧凑、占地面积少，工艺流程简单，便于操作和维护管理。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图

图2为实施例图。

具体实施方式

参阅附图1，本发明的装置由设有进水管11、出水管12和排泥管13的曝气池1组成，所述曝气池1内设有滗水器2、曝气装置4、排泥泵5和水力循环管网7；所述水力循环管网7为一组设有数个喷水孔71的水管，水力循环管网7设置在曝气池1的底部由循环水管72与循环水泵73连接；所述曝气装置4设置在滗水器2与水力循环管网7之间且近水力循环管网7的上方，曝气装置4由风管41与风机42连接；所述泥浆泵5设置在曝气池1底部的汲水坑6内，排泥泵5与排污管13连接；所述滗水器2设置在曝气池1的中上部，其出水口3与出水管12连接；所述滗水器2、排泥泵5、风机42和循环水泵73由PLC编程控制；所述曝气池1内设有与PLC编程联动控制的在线水质监测仪8。

实施例1

本发明的装置投入运行时与常规生化系统培菌一样，投加普通城市污水厂的压滤污泥进入系统内，菌种投加量一般在3~5%，在进水后逐步提高有机负荷和氨氮负荷进行培养和驯化。下面以两池并联组成的水处理系统的实施例，对本发明作进一步的详细说明。

参阅附图2，开启第一进水阀15，欲处理的高氨氮废水由进水管11向第一曝气池1进水，当第一曝气池1达到设定液位时停止进水，在第一进水阀15关闭的同时第一循环水泵73和第二进水阀25开启，第二曝气池2开始进高氨氮废水。此时，由第一水力循环管网7、第一循环水管72和第一循环水泵73组成的水力循环系统在第一曝气池1内开始对高氨氮废水进行强力循环搅拌，迅速形成缺氧期，进行缺氧反应的运行，在缺氧水解对有机物进行降解时，也同时进行缺氧反硝化去除氨氮，降低废水中总氮的含量。该第一循环管网71可满足全池无死角强力搅拌传质的要求。缺氧水解完成后，第一循环水泵73停止运行，在第一循环水泵73关闭的同时第一风机42开启，第一风管41将压缩空气输入第一曝气装置4进行充氧曝气，对高氨氮废水刚结束的缺氧反应接着进行好氧反应的运行。PLC编程控制根据废水的氨氮含量设定A/O工艺的变换次数，对高氨氮废水反复进行缺氧和好氧反应，以得到良好的硝化和反硝化处理效果。当完成设定的A/O工艺变换次数后，由第一在线监测仪8自动检测第一曝气池1的废水处理是否达标，如检测的水质没有达到排放标准， PLC编程控制则根据第一在线监测仪8的检测数据设定A/O工艺的变换次数，以满足完成氨氮和COD降解的要求，直至第一曝气池1水质达标后，第一风机42停止运行，第一曝气池1开始静置沉淀，在活性污泥和水沉淀分离到达预定的高度时，开启第一滗水器2的出水口3将沉淀后的上清液由出水管12排出池外。经过一段时间运行后，过量的活性污泥在沉淀期由第一排泥泵5通过排泥管13排出池外，第一曝气池1结束高氨氮废水的处理，整个处理过程均由PLC编程控制和在线监测仪8联动协同完成。

当第二曝气池21达到设定液位时停止进水，在第二进水阀25关闭的同时第二循环水泵273开启，如果此时第一曝气池1的水处理已经结束并可接纳废水，则同时开启第一进水阀15，向第一曝气池1再次进入高氨氮废水。此时，由第二水力循环管网27、第二循环水管272和第二循环水泵273组成的水力循环系统在第二曝气池21内开始对高氨氮废水进行强力循环搅拌，迅速形成缺氧期，进行缺氧反应的运行，该第二水力循环管网27同样可满足全池无死角强力搅拌传质的要求。缺氧水解完成后，第二循环水泵273停止运行，在第二循环水泵273关闭的同时第二风机242开启，第二风管241将压缩空气输入第二曝气装置24进行充氧曝气，对高氨氮废水刚结束的缺氧反应接着进行好氧反应的运行。PLC编程控制根据废水的溶解氧含量设定A/O工艺的变换次数，对高氨氮废水反复进行缺氧和好氧反应，以得到良好的硝化和反硝化处理效果。当完成设定的A/O工艺变换次数后，由第二在线监测仪28自动检测第二曝气池21的废水处理是否达标，如检测的水质没有达到排放标准， PLC编程控制则根据第二在线监测仪28的检测数据设定A/O工艺的变换次数，以满足完成氨氮和COD降解的要求，直至第二曝气池21水质达标后，第二风机42停止运行，第二曝气池21开始静置沉淀，在活性污泥和水沉淀分离到达预定的高度时，开启第二滗水器22的出水口23将沉淀后的上清液由出水管12排出池外，。经过一段时间运行后，过量的活性污泥在沉淀期由第二排泥泵25通过排泥管13排出池外，完成高氨氮废水的处理。整个处理过程均由PLC编程控制和在线监测仪28联动协同完成。

本发明当废水量不足时使用单座水池即可完成废水处理的要求。当废水量较多时可以由两座或两座以上的水池并联进行交替运行，以满足中、小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的废水处理项目。PLC编程控制可根据污水的具体性质、出水水质、出水质量进行各阶段运行时间的调整，控制方式灵活、方便，适合需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但能使有机物降解，还可除磷脱氮，防止河湖富营养化，在水资源紧缺和用地紧张的地方，尤其适合处理废水量小且间歇排放的工业废水和分散点源污染的治理。

以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims

1.一种高氨氮废水的处理方法，其特征在于将混合活性污泥的高氨氮废水在废水处理池内进行多次连续的缺氧期和好氧期的A/O工艺运行，直至废水中的氨氮和COD降解至处理要求时，停止缺氧水解和好氧生化处理运行，然后静置沉淀，沉淀后的上清液由滗水器排出池外，污泥则由排泥泵通过排污管道排出池外；所述多次连续的缺氧期和好氧期的A/O工艺运行由PLC控制系统与在线监测仪联动控制，实现A/O运行模式的多次连续转换；所述缺氧水解为设置在废水处理池池底的水力循环管网通过循环水泵对高氨氮废水和活性污泥组成的混合液进行强力搅拌传质，使之迅速形成缺氧期，提供兼氧性微生物所需的缺氧水解条件；所述好氧生化处理由风机将压缩空气通过设置在废水处理池内的曝气装置进行的曝气充氧而进行的生化处理。

2.根据权利要求1所述高氨氮废水的处理方法，其特征在于所述废水处理池或由两座以上并联组成，由PLC控制系统与在线监测仪联动控制两座以上的并联装置依次交替进行A/O运行模式的多次连续转换。

3.一种权利要求1所述高氨氮废水的处理装置，包括设有进水管、出水管和排泥管的曝气池，曝气池内设有滗水器、曝气装置和排泥泵，曝气装置由风管连接风机，排泥泵与排泥管连接，滗水器设置在曝气池的上部由出水口与出水管连接，其特征在于所述曝气池内设有水力循环管网；所述水力循环管网为一组设有数个喷水孔的水管，水力循环管网设置在曝气池的池底由循环水管与循环水泵连接；所述曝气装置设置在滗水器与水力循环管网之间且近水力循环管网一侧。

4.根据权利要求3所述高氨氮废水的处理装置，其特征在于所述排泥泵、滗水器、风机和循环水泵由PLC编程控制。

5.根据权利要求3所述高氨氮废水的处理装置，其特征在于所述曝气池内设有与PLC编程联动控制的在线水质监测仪。