CN103723822A - 一种烟气脱硝尾液的脱氮处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种烟气脱硝尾液的脱氮处理方法，先将烟气脱硝尾液进行预处理，过滤去除烟气脱硝尾液中的重金属和悬浮物，得到预处理后的烟气脱硝尾液；再将预处理后的烟气脱硝尾液通入厌氧氨氧化反应器进行厌氧氨氧化反应，得到含硝态氮的烟气脱硝尾液；然后将含硝态氮的烟气脱硝尾液通过第二计量泵通入缺氧反硝化反应器进行反硝化脱氮反应，得到脱氮烟气脱硝尾液；其处理过程简单，操作方便，成本低，脱氮效果好，经济效益明显，环境友好。

Description

一种烟气脱硝尾液的脱氮处理方法

技术领域：

本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种采用厌氧氨氧化处理烟气脱硝尾液的工艺，特别是一种烟气脱硝尾液的脱氮处理方法。背景技术：

随着我国经济社会的快速发展，以煤炭为主的能源消耗大幅攀升，经济发达地区氮氧化物（NOx）排放量显著增长，PM2.5污染加剧，为推动大气污染治理，国家颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011）和《环境空气质量标准》（GB3095-2012），加强PM2.5和NOx等污染物的限值，新标准颁布实施之后，大多数火电厂面临新建或对原来的脱硝设施进行升级改造，烟气脱硝后NOx现多以脱硝尾液的形式排放到水环境中，将造成水体新的污染源，该类废水具有高氨氮、低有机物浓度、低B/C等特点，处理难度大，采用常规的脱氮处理工艺难以实现达标排放。

厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonia Oxidation,简称ANAMMOX）是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌将NH₄ ⁺-N作为电子供体，NO₂ ^--N作为电子受体，将这两种形态的氮转化为氮气的生物过程，厌氧氨氧化菌为化能自养型细菌，以二氧化碳作为唯一碳源,通过将亚硝酸氧化成硝酸来获得能量,并通过乙酰-CoA途径同化二氧化碳，厌氧氨氧化过程会产生一定量的硝态氮（NO₃ ^-），因此，经厌氧氨氧化处理后的废水需进行反硝化进行深化脱氮以确保氮素的达标排放。烟气脱硝尾液具有较高的水温，一般温度在30-40℃，是厌氧氨氧化适合的反应温度。脱硝尾液氨氮浓度较高，一般在500mg/L左右，而厌氧氨氧化菌对高氨氮具有较强的适应能力。另外，脱销尾液的有机物浓度较低，可生化性差，不适合采用异养生物处理，但适合自养生物处理。厌氧氨氧化工艺对氨氮承受能力较强，且对有机物不依赖，适合于烟气脱硝尾液脱氮生物处理。厌氧氨氧化技术已在污泥消化液、畜禽养殖废水等领域得到广泛的应用，但是尚未见有将厌氧氨氧化工艺用于脱硝尾液的公开报道，因此，寻求一种烟气脱硝尾液的厌氧氨氧化脱氮处理方法，有效解决高氨氮对异养微生物的抑制作用，获得较高的脱氮效率。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种采用厌氧氨氧化工艺处理烟气脱硝尾液的方法，通过厌氧氨氧化与反硝化二步反应过程去除烟气脱硝废水中的氨氮及总氮，节省废水中亚硝酸根的投加量，并能在脱氮的同时实现脱硫。

为了实现上述目的，本发明先在厌氧氨氧化反应器中完成氨氮与亚硝态氮向硝态氮的转化，然后再在反硝化反应器实现硝态氮向氮气的转化，从而有效脱除氨氮和总氮，其具体工艺过程为：

（1)、将烟气脱硝尾液进行预处理，过滤去除烟气脱硝尾液中的重金属和悬浮物，得到预处理后的烟气脱硝尾液；预处理后的烟气脱硝尾液中氨氮浓度小于500mg/L，有机物浓度小于100mg/L，硫酸根浓度小于2000mg/L，水温为30-40℃；

（2）、将常规技术预处理后的烟气脱硝尾液由第一计量泵通入厌氧氨氧化反应器进行厌氧氨氧化反应12小时，得到含硝态氮的烟气脱硝尾液；反应过程中，第一搅拌机带动第一搅拌叶片转动，第一搅拌叶片的转速为60-80转/分；第一温度控制仪控制反应温度为30-40℃；含硝态氨的烟气脱硝尾液中总氮负荷0.15-2.5kg/(m³.d)，氨氮负荷0.01-0.03kg/(m³.d)；

（3）、将含硝态氮的烟气脱硝尾液通过第二计量泵通入缺氧反硝化反应器进行反硝化脱氮反应2小时，得到脱氮烟气脱硝尾液；反硝化反应过程中，第二搅拌机带动第二搅拌叶片转动，第二搅拌叶片的转速为60-80转/分；第二温度控制仪控制反应温度为30℃，脱氮烟气脱硝尾液中氨氮负荷0.11-1.25kg/(m³.d)。

本发明与现有技术相比，处理后的烟气脱硝尾液氮素排放达到国家《污水综合排放标准》二级标准，其处理过程简单，操作方便，成本低，脱氮效果好，经济效益明显，环境友好，可广泛应用于火电厂烟气脱硝尾液及其它具有火电厂脱硝尾液特点的工业废水。

附图说明：

图1为本发明涉及的脱氮处理装置结构原理示意图，其中包括进水槽1、中间水槽2、第一计量泵3、集气瓶4、第一搅拌机5、第一温度控制仪6、第一ORP检测仪7、第一pH检测仪8、第一搅拌叶片9、缓冲瓶10、第一取样口11、第一排泥口12、第二温度控制仪13、第二ORP检测仪14、第二pH检测仪15、第二搅拌叶片16、第二取样口17、第二排泥口18、第二计量泵19、厌氧氨氧化反应器20、反硝化反应器21和第二搅拌机22。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

本实施例先在厌氧氨氧化反应器中完成氨氮与亚硝态氮向硝态氮的转化，然后再在反硝化反应器实现硝态氮向氮气的转化，从而有效脱出氨氮和总氮，其具体工艺过程为：

（1)、将烟气脱硝尾液进行预处理，去除烟气脱硝尾液中的重金属和悬浮物，得到预处理后的烟气脱硝尾液；预处理后的废水中氨氮浓度小于500mg/L，有机物浓度小于100mg/L，硫酸根浓度小于2000mg/L，水温为30-40℃；

（2）、将常规技术预处理后的烟气脱硝尾液由第一计量泵通入厌氧氨氧化反应器20进行厌氧氨氧化反应12小时，得到含硝态氮的烟气脱硝尾液；反应过程中，第一搅拌机5带动第一搅拌叶片9转动，第一搅拌叶片9的转速为60-80转/分；第一温度控制仪6控制反应温度为30-40℃；含硝态氨的废水中总氮负荷0.15-2.5kg/(m³.d)，氨氮负荷0.01-0.03kg/(m³.d)；

（3）、将含硝态氮的烟气脱硝尾液通过第二计量泵通入缺氧反硝化反应器21进行反硝化脱氮反应2小时，得到脱氮烟气脱硝尾液；反硝化反应过程中，第二搅拌机22带动第二搅拌叶片16转动，第二搅拌叶片16的转速为60-80转/分；第二温度控制仪13控制反应温度为30℃，脱氮烟气脱硝尾液中氨氮负荷0.11-1.25kg/(m³.d)。

实施例1：

本实施例涉及的厌氧氨氧化反应器采用间歇式SBR反应器（简称为ASBR反应器）将经过预处理的烟气脱硝尾液通过污水提升泵进入厌氧氨氧化反应器，厌氧氨氧化处理后再通入缺氧反硝化反应器，其具体过程包括以下步骤：

（1）ASBR反应器启动：将反应条件设置在适合厌氧氨氧化菌生长的最适条件下，温度为30～35℃、pH值为7.5-8.0，厌氧氨氧化反应器20要厌氧、避光；引进污水处理厂消化污泥作为菌种，经过一个月的培养，观察厌氧氨氧化反应器20内厌氧氨氧化的启动情况，每天通过第一取样口11取样并测定厌氧氨氧化反应器20进出水中NH₄ ⁺-N、NO₂ ^--N、NO₃ ^--N、化学需氧量、总氮的浓度，以及pH值、混合液污泥浓度，了解厌氧氨氧化反应器20内ANAMMOX的生长情况、pH的变化以及污泥形态、颜色变化；当反应器符合以下两个条件时：一是NH₄ ⁺-N、NO₂ ^--N去除量与NO₃ ^--N生成量比值为1：1.32：0.26；二是污泥颜色为深红棕色且沉降性能良好时，说明厌氧氨氧化反应器成功启动；

（2）、ASBR反应器运行：ASBR反应器启动成功后进入运行阶段，将经过预处理后的烟气脱硝尾液由第一计量泵通入ASBR厌氧氨氧化反应器反应12h；控制反应器内混合液的pH在6-8之间，反应温度为30oC。

（3）、反硝化反应运行：厌氧氨氧化反应后的出水通入反硝化反应器反应2h，第二搅拌叶片的转速为60-80转/min，控制反应器内混合液的pH在6-8之间，反应温度为25oC。

Claims (1)

1.一种烟气脱硝尾液的脱氮处理方法，其特征在于先在厌氧氨氧化反应器中完成氨氮与亚硝态氮向硝态氮的转化，然后再在反硝化反应器实现硝态氮向氮气的转化，其具体工艺过程为：

（1)、将烟气脱硝尾液进行预处理，过滤去除烟气脱硝尾液中的重金属和悬浮物，得到预处理后的烟气脱硝尾液；预处理后的烟气脱硝尾液中氨氮浓度小于500mg/L，有机物浓度小于100mg/L，硫酸根浓度小于2000mg/L，水温为30-40℃；

（2）、将常规技术预处理后的废水由第一计量泵通入厌氧氨氧化反应器进行厌氧氨氧化反应12小时，得到含硝态氮的烟气脱硝尾液；反应过程中，第一搅拌机带动第一搅拌叶片转动，第一搅拌叶片的转速为60-80转/分；第一温度控制仪控制反应温度为30-40℃；含硝态氨的烟气脱硝尾液中总氮负荷0.15-2.5kg/(m³.d)，氨氮负荷0.01-0.03kg/(m³.d)；

（3）、将含硝态氮的烟气脱硝尾液通过第二计量泵通入缺氧反硝化反应器进行反硝化脱氮反应2小时，得到脱氮烟气脱硝尾液；反硝化反应过程中，第二搅拌机带动第二搅拌叶片转动，第二搅拌叶片的转速为60-80转/分；第二温度控制仪控制反应温度为30℃，脱氮烟气脱硝尾液中氨氮负荷0.11-1.25kg/(m³.d)。