CN103508618B - 高浓度氨氮废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种高浓度氨氮废水的处理方法。属于至少有一个生物处理步骤的废水多级处理。其特征在于采用化学、生物组合水处理系统,所述化学处理系统采用磷酸铵镁沉淀法,所述生物处理系统包括厌氧水解酸化、纯氧曝气、接触氧化三个操作单元,操作步骤及工艺条件如下:①.化学处理系统a.沉淀反应b.静置沉淀,固液分离②.生物处理系统a.厌氧水解酸化单元b.纯氧曝气单元c.接触氧化单元。提供了一种工艺简单、处理费用低的高浓度氨氮废水的处理方法。适用于石油开采,原油炼制、催化裂化,氯碱厂,环氧氯丙烷石油化工装置的水处理操作系统,进水氨氮浓度为200~250mg/L、COD为500~700mg/L的工业废水,处理后出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L。
Description
技术领域
本发明是一种高浓度氨氮废水的处理方法。属于至少有一个生物处理步骤的废水多级处理。
背景技术
随着经济的高速发展,水污染也日趋严重,其中由于氨氮废水大量排放,特别是高浓度氨氮废水排放量不断增大,造成受水水体的富营养化,藻类和微生物大量繁殖,水中溶解氧过度消耗,最终导致鱼类的大量死亡、水体变臭等。在工业生产过程中氨氮废水的来源很广,如钢铁厂、选矿厂、化工、玻璃制造、石油加工及饲料加工等行业。世界各国都严格限制排放废水中的氨氮浓度,中国目前采用的排放标准是“废水综合排放标准”(GB8978—1996),该标准根据废水排入水域的不同将氨氮排放标准分成两级:其中一级标准氨氮排放浓度≤15mg/L。随着水资源的日趋紧张,国家出台的各项保护水资源法规和收费措施的实施,企业必将大力开展节水减排工作,并对污水达标排放提出了新的要求。
处理氨氮废水的方法较多,主要有:空气吹脱法、树脂交换法、折点氯化法、膜过滤法、化学沉淀法和生物法等。
化学沉淀法是通过向水中投加某种化学药剂,使之与污水中的某些溶解性污染物发生反应,形成难溶盐沉淀下来,从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。磷酸铵镁沉淀法简称MAP法,是通过化学沉淀的方法去除废水中的高浓度氨氮,其基本原理是向含NH4+废水中投加Mg2+和PO3 4-,使之和NH4 +生成难溶性复盐MgNH4PO4(简称MAP)结晶,然后通过重力沉淀,使MAP从废水中分离。此方法的最大特点是可以使氨氮得到回收,生成MAP复合肥料;而且沉淀反应不受温度、水中毒素的限制。如果污水中磷酸根的含量很高,只需投加镁盐,少量投加或不投加磷酸盐就可以起到除氮脱磷的作用。
目前,生物法是实际应用中使用最广泛的处理低浓度氨氮废水的方法。生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N2气体的过程,其中包括硝化和反硝化两个反应过程。硝化是废水中氨态氮在好氧条件下,通过好氧细菌(亚硝酸菌和硝酸菌)的作用,被氧化成亚硝酸盐(NO2 -)和硝酸盐(NO3 -)的反应过程。反硝化即脱氮,是在缺氧条件下,通过脱氮菌的作用,将亚硝酸盐和硝酸盐还原成氮气,该反应过程中,反硝化菌需要有机碳源(如甲醇)作电子供体,利用NO3 -中的氧进行缺氧呼吸。生物脱氮法可去除多种含氮化合物,总氮去除率可达70%~95%,因此在国内外应用最多。其缺点是占地面积大,低温时效率低。
在现有技术中,MAP法工艺简单,效率高,但投加药剂量大,处理费用高,不能达到排放要求。生化处理法比较经济,但不耐冲击,水质波动对其影响很大,一旦受到冲击恢复时间较长。在处理高氨氮废水的已有技术中,不管是采用单一技术还是组合工艺,最终的处理出水只能达到氨氮排放浓度≤15mg/L的国家一级排放标准,所处理的废水大部分是比较容易处理的生活污水和化肥工业污水。
黄稳水等在《磷酸铵镁法预处理高浓度氨氮废水的研究》(工业水处理,2003,23(10))采用化学沉淀法原理,以Na2HPO4和MgSO4为化学沉淀剂,通过正交试验方法,研究了与高浓度氨氮废水的NH4 +生成MAP的试验,确定了最佳工艺条件。采用该工艺条件,氨氮的去除率高达95%以上,余磷量小于6mg/L,为后续生化处理创造了条件。
谢陈鑫等在《氨氮废水生化预处理技术》(工业水处理,2008,28(10)对难处理的化肥、焦化、炼化酸洗等高氨氮废水,经吹脱、汽提或其他方法处理后,出水氨氮含量仍然较高(200-500mg/L),无法直接采用生物法处理。试验研究了化学沉淀、化学氧化及离子交换等方法对300mg/L的氨氮废水的处理效果,从技术及经济方面筛选出了最佳的生化预处理工艺。
中国专利CN101066822发明了一种组合式的高浓度氨氮废水的处理方法,它是将吹脱法、MAP法和亚硝化-厌氧氨氧化生物处理法三种方法相结合的方法。该发明方法的处理流程为:废水在调节池中加入生石灰,调节pH值为11~12,随后进入吹脱塔,并曝气,使气液相接触,吹脱尾气进入吸收池,吹脱出水进入MAP反应池,吹脱出水中剩余的氨氮与投加的磷酸氢二钠和氧化镁作用,生成磷酸铵镁沉淀排出;然后MAP沉淀出水进入亚硝化-厌氧氨氧化生物处理,最后经处理的废水其氨氮总去除率能达到99.7%,出水可达到国家二级排放标准。
中国专利CN1958471发明的是一种氨氮废水的处理方法,特别是处理炼油催化剂生产中产生的高浓度氨氮废水。该处理方法首先调节废水的pH值,经固液分离去除废水中的悬浮物和溶解的硅铝离子及其化合物;加入钙离子生成硫酸钙沉淀,经固液分离减少废水中的酸性物质;加入碳酸根离子生成碳酸钙沉淀,经固液分离去除废水中的钙离子;然后经过汽提脱氨和生化处理,废水达到国家排放标准。
中国专利CN102206021A发明了一种处理高盐度无机氨氮废水的方法,步骤为:(1)将所述废水引入调节池进行均质化处理并调整废水的pH值;(2)将均质化处理后的废水泵入微电解反应池进行微电解处理;(3)将微电解处理后的废水引入中和沉淀池,经调整pH值完成中和沉淀;(4)将完成沉淀后的废水上清液引入SBR反应池进行序列间歇式活性污泥法SBR处理;(5)将从SBR反应池排出的、经处理后的废水引入氧化池进行接触氧化;(6)将完成氧化处理的废水排出。该发明提出了一种针对高盐度无机氨氮废水的处理方案,处理后的排放水中氨氮含量达到国家一级排放标准。
黄稳水等的《磷酸铵镁法预处理高浓度氨氮废水的研究》和谢陈鑫的《氨氮废水生化预处理技术》介绍了用化学法预处理高氨氮废水,为后续的生化处理创造了有利条件,无法作为达标排放的处理手段。三篇中国专利分别介绍了处理高浓度氨氮废水的三种工艺,虽然处理的废水不同,但最终处理出水只能达到≤15mg/L和≤25mg/L排放指标。
综上所述,现有技术中对于高浓度废水的处理方法存在如下不足:
1.MAP法工艺简单,效率高,但投加药剂量大,处理费用高,不能达到排放要求。
2.生物脱氮法的缺点是占地面积大,低温时效率低;不耐冲击,水质波动对其影响很大,一旦受到冲击恢复时间较长。
3.最终的处理出水只能达到氨氮排放浓度≤15mg/L的国家一级排放标准,所处理的废水大部分是比较容易处理的生活污水和化肥工业污水。
4.进水氨氮浓度为200-250mg/L、COD为500-700mg/L,处理后,出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L的处理方法尚未见有报导。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处,而提供一种进水氨氮浓度为200-250mg/L、COD为500-700mg/L,处理后,出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L的工艺简单、处理费用低的高浓度氨氮废水的处理方法。
本发明的目的可以通过如下措施来达到:
本发明的高浓度氨氮废水的处理方法,其特征在于采用化学、生物组合水处理系统,所述化学处理系统采用磷酸铵镁沉淀法,所述生物处理系统包括厌氧水解酸化、纯氧曝气、接触氧化三个操作单元,操作步骤及工艺条件如下:
①.化学处理系统
a.沉淀反应
高浓度氨氮工业废水首先进入反应沉淀池的反应区,搅拌下,连续加入氯化镁和磷酸二氢钾,氮、镁、磷的摩尔比控制在N:Mg:P=1:1.7~2.1:2.0~2.5,并连续加入氢氧化钠控制pH在7.5~10.0之间;搅拌转速80~120转/分;停留时间8~18分钟:
b.静置沉淀,固液分离
沉淀反应完成后的废水,进入反应沉淀池的沉淀区,在沉降区静置沉淀,停留时间20~40分钟;沉淀物回收利用;上层出水进入生物处理系统;
经化学处理系统处理后,氨氮去除率达到75%以上,同时对COD也有一定的去除效果,脱出率平均值达16.5%;出水总磷平均值为4.94mg/L,这既能满足生化处理的需求,又不会使总出水的磷含量超标。通过化学沉淀法将高氨氮石化工业污水中的氨氮降至50mg/L以下,达到生化系统可接受的浓度。
②.生物处理系统
a.厌氧水解酸化单元
来自化学处理系统的废水,首先进入厌氧水解酸化池,厌氧水解酸化池分为Ⅰ、Ⅱ两段,Ⅰ段占池容的3/5,采用液下搅拌,搅拌强度可控;Ⅱ段占池容的2/5,内置半软性填料,占Ⅱ段池容的50%,厌氧水解Ⅱ段底部设计成45°斜坡,厌氧水解Ⅰ、Ⅱ段之间设有挡板;厌氧水解酸化单元的工艺参数控制如下:
水力停留时间h 5~15
溶解氧DO mg/L≤ 0.5
污泥浓度MLSS mg/L 1500~3000;
进入生物处理系统后,在厌氧水解酸化单元,要保证厌氧水解的处理效率,就要保证厌氧水解具有足够的污泥浓度和泥水的充分混合,为此厌氧水解池分为Ⅰ、Ⅱ两段,Ⅰ段约占池容的3/5,采用液下搅拌,搅拌强度可控,在保证泥水充分混合的同时,出水悬浮物较少,维持厌氧水解池具有较高污泥浓度。Ⅱ段约占池容的2/5,内置半软性填料,占Ⅱ段池容的50%。废水进入后先同高浓度的厌氧微生物接触,废水有机物去除效果好。随着水流上升,污泥颗粒被吸附截留在填料上,形成泥水逆向流,使出水夹带悬浮物少,维持厌氧水解具有足够的污泥浓度,确保厌氧水解池的处理效果。厌氧水解Ⅱ段底部设计成45°斜坡,厌氧水解Ⅰ、Ⅱ段之间设有挡板,在Ⅰ段搅拌的水力条件下,有利于Ⅱ段污泥回流到Ⅰ段。
厌氧水解是把厌氧发酵控制在水解、酸化阶段,通过水解、产酸菌的作用,将固体物质降解为溶解性物质,大分子物质降解为小分子物质,复杂有机物降解为挥发性脂肪酸、醇、CO2和H2。由于脂肪酸的不断积累,导致废水pH值下降,并呈现一定的酸度。厌氧酸化的微生物属异养型兼性细菌群,是一个复杂的混合群体,通过将有机物结构形态的改变,某些难生物降解的有机物转变为可生物降解的物质,从而改变废水的可生化性,为后续生物处理创造有利条件。此外,通过厌氧水解作用可消减一定数量的COD,减轻后续处理负荷。
b.纯氧曝气单元
厌氧水解酸化单元出水,进入纯氧曝气池,在氧曝池内设有硅质橡胶微孔盘管;
纯氧曝气池的主要工艺参数,
纯氧曝池出水溢流进入二沉池,经过泥水分离后,上清液溢流进入接触氧化池;
厌氧水解单元出水进入纯氧曝气池,经过驯化的活性污泥对有机物具有极高的去除效率,且能利用的碳源十分广泛,其中包括难生物降解的有机物,85%以上的有机物在此被微生物氧化分解。在氧曝池内设有硅质橡胶微孔盘管,这种微孔管对氧的传递和转移效率较高,能保证氧向水中的有效传递,同时其表面的微孔有利于微生物挂膜以保证系统中维持一定的生物膜量。
c.接触氧化单元
来自纯氧曝气单元的废水,在接触氧化池中,通过冲击式投加5~10mg/L硝化菌;接触氧化池出水进入三沉池,经过泥水分离后,出水达标排放;
接触氧化池的主要工艺参数如下:
纯氧曝池出水溢流进入二沉池,经过泥水分离后,上清液溢流进入接触氧化池,针对高氨氮工业废水氨氮硝化作用建立较困难的问题,在接触氧化单元通过冲击式投加5~10mg/L硝化菌,即可实现出水氨氮达标。经过接触氧化池生物膜法处理,使废水中的有机物得到进一步的降解,废水中的氨氮得到硝化。接触氧化池出水进入三沉池,经过泥水分离后,出水达标排放。
本发明采用去碳、硝化两级串联运行的工艺流程,在氧曝池,由于有机负荷高,好气性异氧菌优势生长,主要降解含碳有机污染物。在接触氧化池,在有机负荷低于0.15kgBOD5/kgMLSS.d条件下,好气性自氧型硝化菌优势生长,它利用无机碳源,将氨氮氧化为硝态氮,因此氨氮主要在接触氧化池去除。
在接触氧化池,氨氮负荷对氨氮去除率影响很大。随着氨氮负荷的升高,氨氮去除率逐渐下降。当氨氮负荷低于0.015KgNH3-N/KgMLSS·d时,氨氮去除率大于86%。当氨氮负荷大于0.015KgNH3-N/KgMLSS·d时,氨氮去除率明显下降,当氨氮负荷为0.021KgNH3-N/KgMLSS·d时,氨氮去除率只有65%。
污水的碱度是影响氨氮去除率的另一因素,试验期间生化进水的碱度为200~300mg/L,如果生化进水的氨氮浓度大于35mg/L,则出水氨氮浓度由于缺乏碱度而超标。出现更高氨氮负荷时,缺乏碱度将成为导致出水氨氮超标的直接因素。因此在实际运行时应及时监测碱度,根据进水氨氮浓度,考虑投加碱,以满足硝化需要。因此要通过向水解酸化池和接触氧化池投加NaOH的方式,以满足其硝化需要的碱度和pH范围。
本发明的目的还可以通过如下措施来达到:
本发明的高浓度氨氮废水的处理方法,其特征在于操作步骤及工艺条件如下:
①.化学处理系统
a.沉淀反应
高浓度氨氮工业废水首先进入反应沉淀池的反应区,搅拌下,连续加入氯化镁和磷酸二氢钾,氮、镁、磷的摩尔比控制在N:Mg:P=1:2.0~2.1:2.0~2.3,并连续加入氢氧化钠控制pH在8.5~9.5之间;搅拌转速100转/分;停留时间10~15分钟:
b.静置沉淀,固液分离
沉淀反应完成后的废水,进入反应沉淀池的沉淀区,在沉降区静置沉淀,停留时间25~35分钟;沉淀物回收利用;上层出水进入生物处理系统;
②.生物处理系统
a.厌氧水解酸化单元
来自化学处理系统的废水,首先进入厌氧水解酸化池,厌氧水解酸化池分为Ⅰ、Ⅱ两段,Ⅰ段占池容的3/5,采用液下搅拌,搅拌强度可控;Ⅱ段占池容的2/5,内置半软性填料,占Ⅱ段池容的50%,厌氧水解Ⅱ段底部设计成45°斜坡,厌氧水解Ⅰ、Ⅱ段之间设有挡板;厌氧水解酸化单元的工艺参数控制如下:
水力停留时间h 6~10
溶解氧DOmg/L≤ 0.3
污泥浓度MLSS mg/L 2000~2500;
b.纯氧曝气单元
厌氧水解酸化单元出水,进入纯氧曝气池,在氧曝池内设有硅质橡胶微孔盘管;
纯氧曝气池的主要工艺参数,
氧曝池出水溢流进入二沉池,经过泥水分离后,上清液溢流进入接触氧化池;
c.接触氧化单元
来自纯氧曝气单元的废水,在接触氧化池中,通过冲击式投加5~10mg/L硝化菌;接触氧化池出水进入三沉池,经过泥水分离后,出水达标排放;
接触氧化池的主要工艺参数如下:
是一个优选的技术方案。
本发明的高浓度氨氮废水的处理方法,其特征在于在步骤c接触氧化单元,接触氧化池出水中投加次氯酸钠(NaClO),有效氯和氮的加药摩尔比例为Cl:N=1.5:1。
接触氧化池出水进入三沉池,经过泥水分离后,出水达标排放。如果处理水质产生波动,生化系统受到冲击,短期内出水氨氮出现超标现象时,可以在接触氧化池出水中投加次氯酸钠(NaClO),利用三沉的水利停留时间进行氯化法除氨氮,确保最终出水氨氮达标。有效氯和氮的加药比例Cl:N=1.5:1(摩尔比),即相当于氯气和氮的质量比为7.6:1时,NH3-N浓度就能降到5mg/L以下。
本发明的高浓度氨氮废水的处理方法的应用,其特征在于适用于石油开采,原油炼制、催化裂化,氯碱厂,环氧氯丙烷石油化工装置的水处理系统,进水氨氮浓度为200~250mg/L、COD为500~700mg/L的工业废水,处理后出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L。
本发明的高浓度氨氮废水的处理方法公开的技术方案相比现有技术有如下积极效果:
1.提供了一种进水氨氮浓度为200-250mg/L、COD为500-700mg/L,处理后,出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L的工艺简单、处理费用低的高浓度氨氮废水的处理方法。
2.本发明的工业废水处理方法适用于处理难度较大的高氨氮石油化工废水处理,其污染物浓度高,波动大,排放指标要求严格。
3.解决了采用单一的处理方法无法达到排放要求的难题。
4.本发明采用化学沉淀加生化处理的组合工艺,在本发明公开的条件下,进水氨氮浓度为200~250mg/L、COD为500~700mg/L时,处理后,出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L,处理效果显著。
5.本发明组合工艺,投资省,运行费用低,运行效果稳定可靠,可以满足日益严格的环保要求。
附图说明
图1是本发明的高浓度氨氮废水的处理方法流程示意图
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述:
实施例1
氨氮浓度为240.7mg/L的石化工业污水(COD653.2mg/L)进入附图所示的处理流程,各个处理单元的主要工艺参数为:MAP法反应沉淀池pH=9.11,磷酸二氢钾和氯化镁投加比例为N:Mg:P=1:2:2.2,反应区的搅拌强度100转/分、停留时间15分钟,沉淀区沉降时间30分钟,MAP法反应沉淀池出水COD为542.6mg/L、NH3-N为51.5mg/L。;水解酸化池水力停留时间15h,溶解氧DO≤0.3mg/L,污泥浓度MLSS为2~2.5g/L;纯氧曝气池pH为6.5~8.0,水力停留时间10.2h,污泥回流比100-200%,DO>4mg/L,MLSS为10g/L,COD容积负荷≤1.5KgCOD/m3·d;接触氧化池pH为7.0~8.0,水力停留时间6h,DO﹥4mg/L,污泥浓度MLSS+生物膜量为5.5g/L。最终出水水质(三沉池出水)COD为57.6mg/L,NH3-N为5.80mg/L。
实施例2
氨氮浓度为211.9mg/L的石化工业污水(COD623.2mg/L)进入附图所示的处理流程,各个处理单元的主要工艺参数为:MAP法反应沉淀池pH=9.37,磷酸二氢钾和氯化镁投加比例为N:Mg:P=1:2:2.3,反应区的搅拌强度100转/分、停留时间15分钟,沉淀区沉降时间30分钟,MAP法反应沉淀池出水COD为521.3mg/L、NH3-N为46.4mg/L。;水解酸化池水力停留时间15h,溶解氧DO≤0.3mg/L,污泥浓度MLSS为2~2.5g/L;纯氧曝气池pH为6.5~8.0,水力停留时间10.2h,污泥回流比100~200%,DO>4mg/L,MLSS=10g/L,COD容积负荷≤1.5KgCOD/m3·d;接触氧化池pH为7.0~8.0,水力停留时间6h,DO﹥4mg/L,污泥浓度MLSS+生物膜量为5.5g/L。最终出水水质(三沉池出水)COD为55.4mg/L,NH3-N为5.30mg/L。
实施例3
氨氮浓度为205.3mg/L的石化工业污水(COD555.4mg/L)进入附图所示的处理流程,各个处理单元的主要工艺参数为:MAP法反应沉淀池pH=9.45,磷酸二氢钾和氯化镁投加比例为N:Mg:P=1:2:2.0,反应区的搅拌强度100转/分、停留时间15分钟,沉淀区沉降时间30分钟,MAP法反应沉淀池出水COD为463.8mg/L、NH3-N为47.8mg/L。水解酸化池水力停留时间15h,溶解氧DO≤0.3mg/L,污泥浓度MLSS为2~2.5g/L;纯氧曝气池pH为6.5~8.0,水力停留时间7.8h,污泥回流比100~200%,DO>4mg/L,MLSS=10g/L,COD容积负荷≤1.5KgCOD/m3·d;接触氧化池pH为7.0~8.0,水力停留时间6h,DO﹥4mg/L,污泥浓度MLSS+生物膜量为5.5g/L。最终出水水质(三沉池出水)COD为49.4mg/L,NH3-N为4.80mg/L。
实施例4
氨氮浓度为285.7mg/L的石化工业污水(COD679.2mg/L)进入附图所示的处理流程,各个处理单元的主要工艺参数为:MAP法反应沉淀池pH=9.26,磷酸二氢钾和氯化镁投加比例为N:Mg:P=1:2:2.0,反应区的搅拌强度100转/分、停留时间15分钟,沉淀区沉降时间30分钟,MAP法反应沉淀池出水COD为583.3mg/L、NH3-N为68.4mg/L。水解酸化池水力停留时间15h,溶解氧DO≤0.3mg/L,污泥浓度MLSS为2~2.5g/L;纯氧曝气池pH为6.5~8.0,水力停留时间10.2h,污泥回流比100~200%,DO>4mg/L,MLSS=10g/L,COD容积负荷≤1.5KgCOD/m3·d;接触氧化池pH为7.0~8.0,水力停留时间6h,DO﹥4mg/L,污泥浓度MLSS+生物膜量为5.5g/L。接触氧化池出水NH3-N为30.1mg/L,有效氯和氮的加药比例为Cl:N=1.5:1(摩尔比)。最终出水水质(三沉池出水)COD为57.6mg/L,NH3-N为4.3mg/L。
实施例5
氨氮浓度为268.5mg/L的石化工业污水(COD为654.4mg/L)进入附图所示的处理流程,各个处理单元的主要工艺参数为:MAP法反应沉淀池pH=9.31,磷酸二氢钾和氯化镁投加比例为N:Mg:P=1:2:2.0,反应区的搅拌强度100转/分、停留时为15分钟,沉淀区沉降时间30分钟,MAP法反应沉淀池出水COD为551.7mg/L、NH3-N为61.4mg/L。水解酸化池水力停留时间15h,溶解氧DO≤0.3mg/L,污泥浓度MLSS为2~2.5g/L;纯氧曝气池pH为6.5~8.0,水力停留时间10.2h,污泥回流比100~200%,DO>4mg/L,MLSS为10g/L,COD容积负荷≤1.5KgCOD/m3·d;接触氧化池pH为7.0~8.0,水力停留时间6h,DO﹥4mg/L,污泥浓度MLSS+生物膜量为5.5g/L。接触氧化池出水NH3-N为22.8mg/L,有效氯和氮的加药比例为Cl:N=1.5:1(摩尔比)。最终出水水质(三沉池出水)COD为54.6mg/L,NH3-N为4.1mg/L。
Claims (3)
1.一种高浓度氨氮石化工业废水的处理方法,其特征在于采用化学、生物组合水处理系统,所述化学处理系统采用磷酸铵镁沉淀法,所述生物处理系统包括厌氧水解酸化、纯氧曝气、接触氧化三个操作单元,所述石化工业废水中,氨氮浓度为200~250mg/L、COD为500~700mg/L,处理后出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L;操作步骤及工艺条件如下:
①.化学处理系统
a.沉淀反应
高浓度氨氮石化工业废水首先进入反应沉淀池的反应区,搅拌下,连续加入氯化镁和磷酸二氢钾,氮、镁、磷的摩尔比控制在N:Mg:P=1:1.7~2.1:2.0~2.5,并连续加入氢氧化钠控制pH在7.5~10.0之间;搅拌转速80~120转/分;停留时间8~18分钟:
b.静置沉淀,固液分离
沉淀反应完成后的废水,进入反应沉淀池的沉淀区,在沉降区静置沉淀,停留时间20~40分钟;沉淀物回收利用;上层出水进入生物处理系统;
②.生物处理系统
a.厌氧水解酸化单元
来自化学处理系统的废水,首先进入厌氧水解酸化池,厌氧水解酸化池分为Ⅰ、Ⅱ两段,Ⅰ段占池容的3/5,采用液下搅拌,搅拌强度可控;Ⅱ段占池容的2/5,内置半软性填料,占Ⅱ段池容的50%,厌氧水解Ⅱ段底部设计成45°斜坡,厌氧水解Ⅰ、Ⅱ段之间设有挡板;厌氧水解酸化单元的工艺参数控制如下:
水力停留时间 h 5~15
溶解氧DO mg/L ≤ 0.5
污泥浓度MLSS mg/L 1500~3000;
b.纯氧曝气单元
厌氧水解酸化单元出水,进入纯氧曝气池,在氧曝池内设有硅质橡胶微孔盘管;
纯氧曝气池的主要工艺参数,
纯氧曝池出水溢流进入二沉池,经过泥水分离后,上清液溢流进入接触氧化池;
c.接触氧化单元
来自纯氧曝气单元的废水,在接触氧化池中,通过冲击式投加5~10mg/L硝化菌;再在接触氧化池出水中投加次氯酸钠(NaClO),有效氯和氮的加药摩尔比例为Cl:N=1.5:1;然后进入三沉池,经过泥水分离后,出水达标排放;
接触氧化池的主要工艺参数如下:
2.根据权利要求1的高浓度氨氮废水的处理方法,其特征在于操作步骤及工艺条件如下:
①.化学处理系统
a.沉淀反应
高浓度氨氮石化工业废水首先进入反应沉淀池的反应区,搅拌下,连续加入氯化镁和磷酸二氢钾,氮、镁、磷的摩尔比控制在N:Mg:P=1:2.0~2.1:2.0~2.3,并连续加入氢氧化钠控制pH在8.5~9.5之间;搅拌转速100转/分;停留时间10~15分钟:
b.静置沉淀,固液分离
沉淀反应完成后的废水,进入反应沉淀池的沉淀区,在沉降区静置沉淀,停留时间25~35分钟;沉淀物回收利用;上层出水进入生物处理系统;
②.生物处理系统
a.厌氧水解酸化单元
来自化学处理系统的废水,首先进入厌氧水解酸化池,厌氧水解酸化池分为Ⅰ、Ⅱ两段,Ⅰ段占池容的3/5,采用液下搅拌,搅拌强度可控;Ⅱ段占池容的2/5,内置半软性填料,占Ⅱ段池容的50%,厌氧水解Ⅱ段底部设计成45°斜坡,厌氧水解Ⅰ、Ⅱ段之间设有挡板;厌氧水解酸化单元的工艺参数控制如下:
水力停留时间 h 6~10
溶解氧DO mg/L ≤ 0.3
污泥浓度MLSS mg/L 2000~2500;
b.纯氧曝气单元
厌氧水解酸化单元出水,进入纯氧曝气池,在氧曝池内设有硅质橡胶微孔盘管;
纯氧曝气池的主要工艺参数,
氧曝池出水溢流进入二沉池,经过泥水分离后,上清液溢流进入接触氧化池;
c.接触氧化单元
来自纯氧曝气单元的废水,在接触氧化池中,通过冲击式投加5~10mg/L硝化菌;接触氧化池出水进入三沉池,经过泥水分离后,出水达标排放;
接触氧化池的主要工艺参数如下:
3.权利要求1的高浓度氨氮废水的处理方法的应用,其特征在于适用于石油开采,原油炼制、催化裂化,氯碱厂,环氧氯丙烷石油化工装置的水处理系统,进水氨氮浓度为200~250mg/L、COD为500~700mg/L的工业废水,处理后出水COD≤60mg/L、NH3-N≤6mg/L。
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