CN106673297A - 一种利用abr‑土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用ABR‑土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，其特征是，包括如下步骤：1）ABR微曝气；2）加投生物质炭；3）ABR运行与沼气收集；4）增加生物质炭填料层；5）排水。这种方法降低了处理成本、稳定性能好，实现了对废水中有机污染物与氨氮的高效去除，同时还可减少氨氮对产甲烷菌的抑制、增大了沼气产量、提高了土地渗滤处理的负荷、保障了土地渗滤处理效能。

Description

一种利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术，具体是一种利用ABR（Anaerobic BaffledReactor，厌氧折流板反应器，简称ABR）-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法。
背景技术
厌氧处理具有高效低耗的优点，其将环境保护与产能有机地结合在一起，具有良好的环境和社会经济效益，因此，采用厌氧生物技术处理高浓度有机废水成为当今的研究热点。但高浓度氨氮废水例如养殖废水的有效处理是厌氧生物处理中经常遇到的一个难题，原因在于高浓度的氨氮会使厌氧微生物的活动受到一定程度的抑制，严重时甚至导致整个反应器运行失败。氨氮对厌氧微生物的抑制作用主要是会造成细胞内pH值的变化，增加了维护能源需求，同时抑制酶促反应；且非离子化NH3的浓度是比NH4 +更重要的影响因素，游离氨很容易通过细胞膜。针对废水中高氨氮的去除，国内外的诸多学者进行了积极的探索。当前研究较多的是采用厌氧氨氧化与物化强化厌氧生物处理技术。虽然厌氧氨氧化工艺作为一种新兴工艺受到越来越多学者的关注。但厌氧氨氧化菌生长非常缓慢、细胞产率低，且易受环境条件的影响，使得该工艺在实际应用过程中受到了严重阻碍。而对于物化强化，当前研究较多的是在厌氧反应器中投加零价铁或吸附剂，但零价铁强化厌氧生物处理的主要限制因素是费用高，同时零价铁的制备条件较为苛刻，且容易发生团聚与流失，从而影响了其实际应用。而靠吸附剂吸附氨氮其吸附作用是有限的，且一旦达到吸附饱和其去除效率会明显降低。
而另一个关键性的问题在于，高氨氮有机废水经过厌氧处理后，其出水仍会残留较高的氨氮，不能向环境直接排放，需要作进一步的处理。但这类出水属于高氨氮、低碳氮比废水，其高效脱氮是难点。当前对其主要的处理技术有SBR与生物接触氧化等工艺，但实际处理效果均不够理想，特别是反硝化过程中由于碳源不足，造成总氮去除率不高，难以达标排放。
ABR反应器通过折流板将其分成多个串联的格室，使不同格室的有机负荷不同，厌氧微生物种群分布方面也体现出独特的优越性，同时易于对ABR进行改造。土地渗滤是一种传统的低成本废水处理方法，它充分利用了土壤的自净能力，具有基建投资低、运行费用少、抗冲击负荷强、操作管理简便等优点，同时在低碳比有机废水处理中，具有独特的优势。但目前的土地渗滤系统其水力与有机负荷较低，因此如何进一步提高水力负荷与处理效能，以减少设施用地，是现有土地渗滤工艺亟待突破的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，这种方法能降低处理成本、稳定性能好，能实现对废水中有机污染物与氨氮的高效去除，同时还可减少氨氮对产甲烷菌的抑制、增大沼气产量、提高土地渗滤处理的负荷、保障土地渗滤处理效能。
实现本发明目的的技术方案是：
一种利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，包括如下步骤：
1）ABR微曝气：将高氨氮工业废水经水泵的送入分格结构的ABR反应器，高氨氮工业废水送入ABR反应器的第一格室，在第一格室进行微曝气，同时控制第一格室内的溶解氧，这样可以加快高氨氮工业废水中氨氮的转化，并为后续的硝化、反硝化创造良好的条件，并将废水中的有机物转化为小分子的有机酸、醇，有利于避免ABR反应器的酸化；
2）加投生物质炭：高氨氮工业废水流过ABR反应器中第一格室进入后面格室，在后面格室中投机有生物质炭，生物质炭的加投量为ABR反应器中污泥量的5%-10%；加投生物质炭的目的在于为ABR反应器中厌氧微生物的生长提供载体，一方面可以加快厌氧氨氧化菌的生长，另一方面可以为产甲烷菌的生长提供环境，高氨氮工业废水进入后面格室时，进行了有机物的有效去除；
3）ABR运行与沼气收集：高氨氮工业废水在ABR反应器中处理12-36小时，同时ABR反应器处理过程中所产生的沼气经过ABR反应器气体收集装置进行收集；
4）增加生物质炭填料层：高氨氮工业废水经过ABR反应器处理后，继而通过布水装置自上而下流经土地渗滤系统，在传统土地渗滤的基础上，增加生物质炭填料层，生物质炭填料层厚度为土地渗滤系统有效高度的1/8-1/12；从而提高土地渗滤系统的水力负荷与有机负荷，保障出水水质稳定；
5）排水：高氨氮工业废水经过增加了生物质炭填料层的土地渗滤系统处理后，通过底部的排水系统排出。
所述ABR反应器第一格室内的溶解氧值为0.3mg/L-1.0mg/L
优选的ABR反应器第一格室内的溶解氧值为0.6mg/L。
所述生物质炭为甘蔗渣、木薯渣等农业废弃物制得的生物质炭，生物质炭的粒径为0.5-1mm。
优选的生物质炭的粒径为0.8mm。
优选的所述生物质炭的加投量为高氨氮工业废水中污泥量的8%。
这种方法的优点是充分利用了ABR的分格结构和土地渗滤系统结构简单、废水处理成本低、稳定性能好的优点，在实现对废水中有机污染物的高效去除的同时，又可以高效去除废水中的氨氮，减少了氨氮对厌氧微生物的抑制，更可以保持沼气的产量，有效实现了废水的资源化。
这种方法降低了处理成本、稳定性能好，实现了对废水中有机污染物与氨氮的高效去除，同时还可减少氨氮对产甲烷菌的抑制、增大了沼气产量、提高了土地渗滤处理的负荷、保障了土地渗滤处理效能。
附图说明
图1为实施例方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。
实施例：
参照图1，一种利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，包括如下步骤：
1）ABR微曝气：将养猪废水通过水泵进入分格结构的ABR反应器，在ABR第一格室通过曝气设备进行微曝气，溶解氧控制在0.2-0.5mg/L，这样可以加快高氨氮工业废水中氨氮的转化，并为后续的硝化、反硝化创造良好的条件，并将废水中的有机物转化为小分子的有机酸、醇等；
2）加投生物质炭：高氨氮工业废水流过ABR反应器中第一格室进入后面格室时加投生物质炭，在ABR的最后两个格室加入粒径为0.5-1mm的木薯渣生物质炭，投加量为5g/L；加投生物质炭的目的在于为ABR反应器中厌氧微生物的生长提供载体，一方面可以加快厌氧氨氧化菌的生长，另一方面可以为产甲烷菌的生长提供环境，高氨氮工业废水进入后面格室时，进行了有机物的有效去除；
3）ABR运行与沼气收集：养猪废水在ABR的停留时间为24小时，处理过程中所产生的沼气经过气体收集装置收集；
4）增加生物质炭填料层：养猪废水经过ABR反应器处理后进入中间进水箱，通过水泵进行提升，通过布水装置流经在土地渗滤系统，在土地渗滤系统的中部设有木薯渣生物质炭填料层，生物质炭填料层的高度为整个土地渗滤系统的1/10；
5）排水：养猪废水经过增加了生物质炭填料层的土地渗滤系统处理后，通过土地渗滤系统底部的排水系统排出。
在处理养猪废水过程中，进水COD为2000mg/L左右、氨氮为400-600mg/L的条件下，出水COD浓度小于80mg/L，氨氮去除率达到95%以上。
所述ABR反应器第一格室内的溶解氧值为0.3mg/L-1.0mg/L
优选的ABR反应器第一格室内的溶解氧值为0.6mg/L。
所述生物质炭为甘蔗渣、木薯渣等农业废弃物制得的生物质炭，生物质炭的粒径为0.5-1mm。
优选的生物质炭的粒径为0.8mm。
优选的所述生物质炭的加投量为高氨氮工业废水中污泥量的8%。

Claims (6)

1.一种利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，其特征是，包括如下步骤：
1）ABR微曝气：将高氨氮工业废水经水泵的送入分格结构的ABR反应器，高氨氮工业废水送入ABR反应器的第一格室，在第一格室进行微曝气，同时控制第一格室内的溶解氧；
2）加投生物质炭：高氨氮工业废水流过ABR反应器中第一格室进入后面格室时加投生物质炭，生物质炭的加投量为高氨氮工业废水中污泥量的5%-10%；
3）ABR运行与沼气收集：高氨氮工业废水在ABR反应器中静置处理12-36小时，ABR反应器处理过程中所产生的沼气经过ABR反应器气体收集装置进行收集；
4）增加生物质炭填料层：高氨氮工业废水经过ABR反应器处理后，继而通过布水装置自上而下流经土地渗滤系统，本土地渗滤系统在在传统土地渗滤的基础上，增加生物质炭填料层，生物质炭填料层厚度为土地渗滤系统有效高度的1/8-1/12；
5）排水：高氨氮工业废水经过增加了生物质炭填料层的土地渗滤系统处理后，通过底部的排水系统排出。
2.根据权利要求1所述的利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，其特征是，所述ABR反应器第一格室内的溶解氧值为0.3mg/L-1.0mg/L。
3.根据权利要求2所述的利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，其特征是，所述ABR反应器第一格室内的溶解氧值为0.6mg/L。
4.根据权利要求1所述的利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，其特征是，所述生物质炭为甘蔗渣、木薯渣等农业废弃物制得的生物质炭，生物质炭的粒径为0.5-1mm。
5.根据权利要求4所述的利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，其特征是，所述的生物质炭的粒径为0.8mm。
6.根据权利要求1所述的利用ABR-土地渗滤组合技术处理高氨氮工业废水的方法，其特征是，所述生物质炭的加投量为高氨氮工业废水中污泥量的8%。
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