CN105502837A - 一种含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置 - Google Patents

一种含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置 Download PDF

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Abstract

一种含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置，将含氮有机废水送入生化反应池，进行生物脱氮，去除水中的氨氮、总氮及有机物，出水进入深度脱氮系统，进一步去除水中的总氮、有机物，出水进入膜处理系统，进行截留分离去除水中残留的有机物、SS等，最终出水达标排放。本发明利用生物法与膜分离法的组合方法处理含氮有机废水，出水TN在40mg/L以下，COD在60mg/L以下，脱氮效率高，碳源投加量少，运行费用低。

Description

一种含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体讲就是涉及一种含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置，适用于垃圾渗滤液、工业废水等有深度脱氮要求的污水处理，尤其适用于总氮达标排放的处理。
背景技术
氮素超标易引起水体富营养化。近年来，水体富营养化已经成为水环境领域的重要水质问题之一，含氮有机废水的传统处理技术是经过好氧硝化、缺氧反硝化的生化过程进行脱氮，但此工艺的最终出水总氮一般很难达到现有的排放要求，有时可高达100mg/L以上，对于一些难处理的低碳氮比有机废水，出水总氮甚至可高达300mg/L以上，可见传统的生化工艺无法满足排放要求，必须对其传统生化出水进行深度脱氮。
目前，深度脱氮的主要技术包括：第一，生物膜法，即利用生物膜创造反硝化的缺氧条件来实现总氮、有机物、悬浮物的同步去除，其总氮去除效果好，可满足新的总氮标准的要求，且成本低；第二，离子交换法，即利用离子交换树脂的吸附交换性能，对水中的硝酸盐进行吸附，从而达到去除总氮的目的，但此方法不能彻底去除硝酸盐氮，且树脂再生困难，运行费用高，不能广泛应用；第三，零价铁还原法，同样由于自身还原能力的限制和水质参数的影响，去除效果不理想，且会出现具有毒性的亚硝酸盐的大量出现。因此可知，生物膜法的反硝化工艺以其处理效果好、处理成本低而受到广泛关注。
由于含氮有机废水经生化处理后，碳氮比较低，在深度脱氮的过程中常受到碳源的限制而去除效果不佳，因此通常需要外加一定碳源，诸如投加甲醇、葡萄糖、乙酸等有机碳源来强化生物的反硝化作用，从而使出水总氮达标排放。但是，这种方法只保证了总氮的达标排放，出水COD却无法得到保证，尤其是当投加的碳源种类不适宜时，出水COD一般会高达300mg/L以上。
发明内容
本发明针对目前含氮有机废水处理中硝酸盐氮去除的技术缺陷，提供一种含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置，在确保总氮去除的同时可以有效的去除COD，有效降低运行费用。
技术方案
为实现上述目的，本发明设计的一种含氮有机废水深度脱氮工艺，包括以下几个步骤：
第一步，将含氮有机废水进行生化处理，去除水中的氨氮、总氮及有机物，得到生化出水；
第二步，将第一步得到的生化出水进行反硝化深度脱氮，进一步去除水中总氮，得到深度脱氮出水；
第三步，将第二步得到的深度脱氮出水进行膜处理，对残留的大分子有机物进行截留分离，去除水中的COD、SS等污染物。
进一步，所述第一步中的生化处理是采用活性污泥或生物膜法，在常温、污泥浓度为3～20g/L，缺氧段溶解氧在0.5mg/L以下，好氧段溶解氧在0.5～5mg/L的条件下，利用微生物具有降解氨氮、总氮及有机物的功能，去除水中大部分的氨氮、总氮及有机物。
进一步，所述第二步中的深度脱氮处理采用的是生物膜法或活性污泥法，系统中污泥浓度为2～10g/L、温度20～40℃、DO≤0.3mg/L，在补充碳源比例是C/N(COD/TN)＝2～5，且回流比0.3～20的条件下，微生物将水中残留的硝酸盐氮进行反硝化产生氮气溢出系统。
进一步，所述第三步中深度脱氮出水在进行膜处理之前，调节废水pH在5.5～7.0之间，然后进行过滤处理，经过滤去除水中的SS、胶体大分子物质，最后在操作压力为0.06～0.40Mpa的条件下进行膜处理，废水在膜处理的作用下，将水中残留的大分子有机物、SS污染物进行截留分离，得到膜处理出水与浓缩液，出水达标排放，浓缩液资源化处理。
用于上述一种含氮有机废水深度脱氮工艺的装置，其特征在于：它包括生化反应池，深度脱氮反应池和膜处理单元。
原水池与生化池连接，连接管路上装有进水泵；生化池的清液输出端连接深度脱氮反应池；深度脱氮反应池的清液输出端连接膜处理单元，膜处理单元的浓液输出端连接浓液池，清液输出端连接排放口。
进一步，所述生化反应池分成若干个反硝化与硝化隔区，反硝化区设有搅拌装置，硝化区设有曝气装置，并装有硝化液回流装置。
进一步，所述深度脱氮反应池中设有回流泵，并设置了补充碳源装置。
进一步，所述膜处理单元中设有过滤器、高压泵及膜组件，其中，过滤器与高压泵连接，高压泵与膜组件连接。
有益效果
本发明首先对含氮有机废水进行生化处理，然后采用生物膜法进行反硝化深度脱氮，接着采用膜处理系统对深度脱氮出水中的残留有机物进行截留分离，最终出水总氮在40mg/L以内，COD在60mg/L以内，碳源利用率高，投加量少，脱氮效率高，能耗低，运行成本低。
附图说明
附图1是本发明实施例的工艺流程图。
附图2是本发明实施例中设备连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。
实施例
如附图2所示，一种含氮有机废水深度脱氮的专用装置，它包括生化反应池2，深度脱氮反应池3和膜处理单元4。
原水池1与生化池2连接，连接管路上装有进水泵6；生化池2的清液输出端连接深度脱氮反应池3；深度脱氮反应池3的清液输出端连接膜处理单元4，膜处理单元4的浓液输出端连接浓液池5，清液输出端连接排放口。
所述生化反应池2中分成若干个反硝化与硝化隔区，反硝化区设有搅拌装置，硝化区设有曝气装置，并装有硝化液回流装置。
所述深度脱氮反应池3中设有回流泵7，并设置了补充碳源装置。
所述膜处理单元4中设有过滤器8、高压泵9及膜组件10，其中，过滤器8与高压泵9连接，高压泵9与膜组件10连接。
利用上述装置进行含氮有机废水深度脱氮的工艺过程如下：
第一步：将含氮有机废水泵入生化系统，采用活性污泥或生物膜法，在常温、污泥浓度为3～20g/L，缺氧段溶解氧在0.5mg/L以下，好氧段溶解氧在0.5～5mg/L的条件下，利用微生物具有降解氨氮、总氮及有机物的功能，去除水中大部分的氨氮、总氮及有机物，得到生化出水；
第二步：将第一步得到的生化出水进入深度脱氮系统，采用生物膜法或活性污泥法，在污泥浓度为2～10g/L、温度20～40℃、DO≤0.3mg/L，补充碳源比例为C/N(即COD/TN)＝2～5，且在回流比为0.3～20的条件下，利用系统中的微生物将水中残留的硝酸盐氮进行反硝化作用产生氮气溢出系统，进一步去除水中的总氮和有机物，得到深度脱氮出水；
第三步：将第二步得到的深度脱氮出水在进入膜处理系统之前，需调节废水pH在5.5～7.0之间，然后进入过滤系统，经过滤去除水中的SS、胶体等大分子物质，最后在操作压力为0.06～0.40Mpa的条件下进入膜处理系统中，废水在膜处理系统的作用下，将水中残留的大分子有机物进行截留分离，得到膜处理出水与浓缩液，出水可达标排放，浓缩液可资源化处理。
本发明首先对含氮有机废水进行生化处理，然后进行反硝化深度脱氮，最后采用膜处理系统对深度脱氮出水进行截留分离，最终出水总氮在40mg/L以内，COD在60mg/L以内，并且碳源利用率高，投加量少，脱氮效率高，能耗低，运行成本低，为含氮有机废水的达标处理提供技术方案。

Claims (8)

1.一种含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于，它包括以下几个步骤：
(1)将含氮有机废水进行生化处理，进行生物脱氮，去除水中的氨氮、总氮及有机物，得到生化出水；
(2)将步骤(1)的生化出水进行反硝化深度脱氮，进一步去除水中的总氮和有机物，得到深度脱氮出水；
(3)将步骤(2)的深度脱氮后出水进行膜处理，对水中残留的有机物、SS等污染物进行截留分离，出水达标排放。
2.如权利要求1所述的一种含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于：所述步骤(1)中生化处理是采用活性污泥或生物膜法，在常温、污泥浓度为3～20g/L，缺氧段溶解氧在0.5mg/L以下，好氧段溶解氧在0.5～5mg/L的条件下，利用微生物具有降解氨氮、总氮及有机物的功能，去除水中大部分的氨氮、总氮及有机物。
3.如权利要求1所述的一种含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于：所述步骤(2)中深度脱氮处理采用的是生物膜法或活性污泥法，污泥浓度为2～10g/L、温度20～40℃、DO≤0.3mg/L，在补充碳源C/N比例为2～5，且回流比为0.3～20的条件下，微生物将水中残留的硝酸盐氮进行反硝化产生氮气溢出系统。
4.如权利要求1所述的一种含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于：所述步骤(3)中深度脱氮出水在进行膜处理之前，需调节废水pH在5.5～7.0之间，然后进行过滤，经过滤去除水中的SS、胶体大分子物质，最后在操作压力为0.06～0.40Mpa的条件下进行膜处理，废水在膜处理的作用下，将水中残留大分子有机物进行截留分离，得到膜处理出水与浓缩液，出水达标排放，浓缩液资源化处理。
5.用于上述任一项权利要求所述的一种含氮有机废水深度脱氮工艺的装置，其特征在于：它包括生化反应池(2)，深度脱氮反应池(3)和膜处理单元(4)；
原水池(1)与生化池(2)连接，连接管路上装有进水泵(6)，生化池(2)的清液输出端连接深度脱氮反应池(3)，深度脱氮反应池(3)的清液输出端连接膜处理单元(4)，膜处理单元(4)的浓液输出端连接浓液池(5)，清液输出端连接到排放口。
6.如权利要求5所述的一种含氮有机废水深度脱氮工艺的专用装置，其特征在于：所述生化反应池(2)中分成若干个反硝化与硝化隔区，反硝化区设有搅拌装置，硝化区设有曝气装置，并装有硝化液回流装置。
7.如权利要求5所述的一种含氮有机废水深度脱氮工艺的专用装置，其特征在于：所述深度脱氮反应池(3)中设有回流泵(7)，并设置了补充碳源装置。
8.如权利要求5所述的一种含氮有机废水深度脱氮工艺的专用装置，其特征在于：所述膜处理单元(4)中设有过滤器(8)、高压泵(9)及膜组件(10)，其中，过滤器(8)与高压泵(9)连接，高压泵(9)与膜组件(10)连接。
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