CN105523691A - 一种高含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种高含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置，将高含氮有机废水送至生化池，进行硝化与反硝化的处理过程，去除废水中的氨氮、总氮及有机物，然后由纳滤膜进行截留分离，去除残留的难降解大分子有机物，最后进行深度脱氮，最终出水总氮在40mg/L以下。本发明在深度脱氮前采用纳滤膜截留生化出水中残留的难降解大分子有机物，提高了反硝化深度脱氮的碳源利用率，使得碳源投加量少，脱氮效率高，能耗低，运行成本低。

Description

一种高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高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处理。
背景技术
近年来，随着水污染问题的日益突出，污水处理中的氮的排放标准要求越来越严格。目前，污水处理厂的生化出水不仅排放量大，而且出水总氮浓度高，属于高含氮有机废水。
高含氮有机废水成分复杂，如垃圾渗滤液、焦化废水等。目前，常用的处理方法是先进行生物处理，去除水中大部分的氨氮和总氮，然后对其生化出水进行深度处理。高含氮有机废水经过生化处理后，水中的氮形态主要为硝酸盐氮。传统上，离子交换、反渗透和生物反硝化均可去除硝酸盐氮，可作为深度脱氮的处理手段，但离子交换树脂再生困难，运行费用高，不能广泛应用；反渗透技术需要进行严格的预处理，运行费用高，局限性大；而生物反硝化工艺是在缺氧条件下，系统中的反硝化菌利用碳源作为电子供体，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮转化成N2从水体中释放出去，从而去除总氮，此工艺具有占地小、出水水质好、抗冲击负荷强、启动快等优点，是一种经济有效的脱氮工艺。因此，生物反硝化工艺被广泛用于深度脱氮。
市面上常见的生物反硝化脱氮技术是将废水先进行常规的生物处理，然后将出水直接进行深度脱氮，此技术一般需要外加大量碳源，不仅运行费用高，而且深度处理后的出水中COD也较高，原因是生化处理后的废水中本身含有一些难降解的大分子有机物，不能被微生物利用，再加上深度脱氮过程补充的大量碳源未全部被利用，有部分残余。因此，这使得反硝化深度脱氮的碳源利用率显著降低，运行成本增加。
发明内容
本发明的目的就是针对现有生物反硝化深度脱氮处理工艺碳源利用率低的技术缺陷，提供一种高含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置，提高碳源利用率，降低了运行成本。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计的一种高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：
第一步，将高含氮有机废水送入生化处理，进行生物处理，得到生化出水。
第二步，将第一步得到的生化出水进行纳滤处理，截留分离残留的难降解大分子有机物，得到纳滤出水与浓缩液。
第三步，将第二步得到的纳滤出水进行反硝化深度脱氮处理，得到系统出水。
进一步，所述第一步中的生化处理是采用活性污泥法或生物膜法，在常温、污泥浓度为3～20g/L，缺氧段溶解氧0.5mg/L以下，好氧段溶解氧0.5～5mg/L，且在回流比为0.3～20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，所述第二步中生化出水在进行纳滤处理之前，需调节废水的pH值为5.5～7.0，然后进行过滤处理，去除水中的SS、胶体大分子物质，最后在操作压力为0.06～0.20Mpa的条件下进行纳滤处理，在纳滤膜的作用下将水中难降解大分子有机物进行截留分离，得到纳滤出水与浓缩液。
进一步，所述第三步中的深度脱氮处理采用的是生物膜法或活性污泥法，系统中温度20～40℃、DO≤0.3mg/L、补充碳源C/N比例为2～5，且回流比0.3～10的条件下，利用微生物将水中残余的硝酸盐氮进行反硝化产生氮气溢出，使出水总氮降至40mg/L以下。
用于上述高含氮有机废水深度脱氮的专用装置，其特征在于：它包括生化池，纳滤单元和深度脱氮反应池；
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纳滤单元，纳滤单元的浓液输出端连接浓液池，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储水池。
进一步，所述生化池中设有搅拌、曝气、回流装置，利用于微生物降解水中的有机物、氨氮及总氮。
进一步，所述纳滤单元中设有过滤器、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。
进一步，所述深度脱氮反应池中设有回流泵，并配置了补充碳源装置。
有益效果
本发明提供的一种高含氮有机废水深度脱氮工艺及其装置，首先对高含氮有机废水进行生化处理，然后采用纳滤膜对生化出水进行截留分离后，最后进行反硝化深度脱氮，最终可去除废水中95％以上的总氮，出水总氮降至40mg/L以内，且碳源利用率高，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，一种高含氮有机废水深度脱氮的专用装置，它包括生化池2，纳滤单元3，深度脱氮反应池4，原水池1与生化池2连接，连接管路上装有进水泵7；生化池2的清液输出端连接纳滤单元3；纳滤单元3的浓液输出端连接浓液池6，清液输出端连接深度脱氮反应池4；深度脱氮反应池4的清液输出端连接储水池5。
所述生化池2中设有搅拌、曝气、回流装置，利于微生物降解水中的有机物、氨氮及总氮。
所述纳滤单元3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。
所述深度脱氮反应池4中设有回流泵11，并配置了补充碳源装置。
利用上述专用装置进行高含氮有机废水深度脱氮的工艺过程如下：
第一步，将高含氮有机废水泵入生化系统，采用活性污泥法或生物膜法，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，将上述生化出水送入纳滤系统，废水在进入纳滤膜之前，需调节废水的pH＝5.5～7.0，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0.06～0.20Mpa的条件下进入纳滤膜中，废水在纳滤膜的作用下，将水中残留的难降解大分子有机物进行截留分离，分别得到纳滤出水与浓缩液，浓缩液进入浓液池，待资源化处理。
第三步，将上述纳滤出水送入深度脱氮系统，按照C/N(即COD/TN)＝2～5的比例向反应系统中补充碳源，控制温度20～40℃，DO≤0.3mg/L，在内回流比为0.3～20的条件下，利用系统中的微生物将水中残余的硝酸盐氮进行反硝化产生氮气溢出系统，最终出水总氮降至40mg/L以内，且出水COD也达到设计标准。
本发明首先通过生化法去除高含氮有机废水中的大部分的氨氮、总氮及有机物，然后采用纳滤将生化出水中残留的难生物降解的大分子有机物进行截留分离，降低水中的COD，最后通过补充少量的碳源进行深度脱氮，最终可去除废水中95％以上的总氮，出水总氮在40mg/L以下，并且碳源利用率高，脱氮效率高，能耗低，运行成本低。

Claims (8)

1.一种高含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于，它包含以下几个步骤：
(1)将高含氮有机废水送入生化处理，进行生物脱氮处理，得到生化出水；
(2)将步骤(1)得到的生化出水进行纳滤处理，截留分离残留的难降解大分子有机物，得到纳滤出水与浓缩液；
(3)将步骤(2)得到的纳滤出水进行深度脱氮处理，对水中剩余的总氮进行反硝化深度脱氮处理，得到系统出水。
2.如权利要求1所述的一种高含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于：所述步骤(1)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0.5mg/L以下，好氧段溶解氧0.5～5mg/L的条件下，利用微生物降解氨氮、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所述的一种高含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于：所述步骤(2)中生化出水在进行纳滤处理之前，需调节废水的pH值为5.5～7.0，然后进行过滤处理，去除水中的SS、胶体大分子物质，最后在操作压力为0.06～0.20Mpa的条件下进行纳滤处理，在纳滤膜的作用下将水中残留的难降解大分子有机物进行截留分离，得到纳滤出水与浓缩液。
4.如权利要求1所述的一种高含氮有机废水深度脱氮工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的深度脱氮处理采用的是生物膜法或活性污泥法，系统中温度20～40℃、DO≤0.3mg/L、补充碳源C/N比例为2～5，且回流比0.3～20的条件下，利用微生物将水中残余的硝酸盐氮进行反硝化产生氮气溢出，使出水总氮降至40mg/L以下。
5.用于上述任一项权利要求所述的一种高含氮有机废水深度脱氮工艺的专用装置，其特征在于：它包括生化池(2)，纳滤单元(3)和深度脱氮反应池(4)；
原水池(1)与生化池(2)连接，连接管路上装有进水泵(7)，生化池(2)的清液输出端连接纳滤单元(3)，纳滤单元(3)的浓液输出端连接浓液池(6)，清液输出端连接深度脱氮反应池(4)，深度脱氮反应池(4)的清液输出端连接储水池(5)。
6.如权利要求5所述的一种高含氮有机废水深度脱氮工艺的专用装置，其特征在于：所述生化池(2)中设有搅拌、曝气、回流装置，用于微生物降解水中的氨氮、总氮及有机物。
7.如权利要求5所述的一种高含氮有机废水深度脱氮工艺的专用装置，其特征在于：所述纳滤单元(3)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。
8.如权利要求5所述的一种高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(4)中设有回流泵(11)，并设置了补充碳源装置。
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