CN106673306A - 一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,其特征在于,其包括下述处理步骤:(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度,降低COD;本发明处理构筑物少、设备少,人员操作、巡检点少,操作维护简单、方便,且处理高浓度难降解含氨有机废水更有效。

Description

一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法
技术领域:
本发明涉及废水处理方法,尤其涉及一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法。
背景技术:
抗生素废水主要产生于发酵罐冲洗、板框压滤机冲洗和结晶母液分离提取,此类废水中COD浓度约8000-15000mg/L,氨氮浓度约500-1000mg/L,具有COD和氨氮浓度高、难降解物质多、毒性强、水质变化大等特点,是一种典型的高浓度难降解含氨有机废水。
现有抗生素废水主流处理工艺为“预处理+厌氧生化+好氧生化+深度处理”。因抗生素发酵废水多呈酸性,预处理一般是在污水处理系统前端投加碱性物质,中和废水pH至中性;厌氧生化一般采用水解酸化、UASB厌氧反应器、IC厌氧反应器等工艺中的一种或两种工艺的组合;好氧生化一般采用生物接触氧化法、活性污泥法等,与厌氧生化处理结构串联连接;经过厌氧-好氧处理后的污水,COD、总氮、色度仍然较高,不能直接排放,一般采用物化方法,向废水中投加混凝剂等化学药剂,以进一步降低出水COD、色度。
上述处理方法,虽然也取得了一定的效果,但在技术上、运行上仍然存在一定的缺陷:
(1)首先,抗生素发酵废水pH约4-6,为了保证厌氧-好氧处理系统微生物的正常生长环境,需要污水处理系统前端投加大量碱进行中和,这就增加了污水处理成本和人工劳动强度。
(2)其次,抗生素发酵废水中含有微生物发酵代谢产物、残余溶媒、残余抗生素及其降解物物质,这其中很多都是有毒有害物质,这些毒性物质会抑制微生物的活性,使得有机物不能彻底被降解。为了解决这一问题,工程上多采用加水稀释原水或“厌氧-好氧”多级串联处理措施,以提高COD的去除率,因而存在处理流程长、能耗高、操作复杂、工程投资费用高等缺点。COD实际去除也一般,最高约80-90%,COD出水浓度约300-500mg/L,难以达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903-2008)要求的120mg/L排放标准。
(3)此外,废水先全部直接进行厌氧处理,容易产生不良气味,现场环境恶劣;同时,还造成了后续缺氧-好氧处理阶段碳氮比过低,微生物反硝化进程受抑制,总氮去除效果不好,出水总氮超标严重。
(4)最后,深度处理采用常规混凝沉淀处理,药剂投加量大,产生大量化学污泥,出水COD、色度仍然时常超标。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,解决目前高浓度难降解含氨有机废水的处理系统存在出水COD、色度和总氮超标、处理流程长、处理成本高、操作复杂的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:其包括下述处理步骤:(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度,降低COD;
(1)废水水质水量均化:将废水引入调节池,利用调节池内的搅拌装置对废水实现水质水量均化,均化时间不小于10小时;水质水量均化是指当进水水质和水量波动很大时,在进水处设置调节池,使来水水质和水量的均匀混合,达到稳定进水的目的。一般在水处理中,调节池起到水质和水量均化的作用。
(2)废水初次沉降:均化完成后的废水提升至初沉池,在所述初沉池内,废水中粒径和密度较大的悬浮物,在重力作用下自然沉降,废水中部分以胶体形式存在的有机物吸附于悬浮物表面一并沉降,沉降到底部的初沉池污泥被收集排出,上清液进入缺氧池;
(3)上清液脱氮、降解COD:所述上清液流入所述缺氧池,与好氧池回流来的二次混合液及二沉池回流来的二沉池污泥混合后,进行反硝化反应,反应时间为8-12h,反应温度为20-30℃,溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L,脱除所述上清液中的总氮和降解部分COD,反应完成后得到一次混合液;
(4)去除一次混合液中COD、BOD和氨氮:所述一次混合液进入所述好氧池,在所述好氧池中进行硝化反应,反应时间为16-24h,反应温度为20-30℃,溶解氧浓度为3.0-5.0mg/L,在好氧状态下进一步去除所述一次混合液中COD、BOD和氨氮,得到所述二次混合液,所述二次混合液一部分回流至所述好氧池,另一部进入所述二沉池;
(5)二次混合液泥水分离:所述二次混合液进入所述二沉池进行泥水分离1-2小时,沉淀在底部的所述二沉池污泥一部分被收集外排,另一部分返回到所述缺氧池,上层处理水进入三沉池;
(6)处理水进一步去除色度,降低COD:所述处理水进入所述三沉池,并向所述处理水中投加混凝剂和助凝剂,进一步去除色度,降低COD,所述混凝剂的投加量为10-40mg/L,所述助凝剂的投加量为1-3mg/L,混凝沉淀2-4小时后得到合格外排水。
可选地,所述步骤(1)中的所述搅拌装置采用水下推进器,所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3
可选地,所述步骤(3)中,所述缺氧池内安装有所述水下推进器,所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3,转速为35rpm,所述好氧池回流来的二次混合液的回流比为3.0-8.0;所述二沉池污泥回流至所述缺氧池的污泥回流比为0.5-1.0。缺氧池内溶解氧浓度和pH值通过控制所述好氧池回流来的二次混合液的回流比和水下推进器转速来实现;二次混合液的回流比指好氧池回流到缺氧池的二次混合液与从初沉池到缺氧池的上清液的体积比;污泥回流比指回流的污泥与二沉池总污泥的比值。
本发明的优点:(1)工艺处理流程简洁,构筑物少,设备少。(2)污泥浓度高,污泥浓度为5-12g/L,最高可达15g/L,保持较高的污泥浓度,能够增强系统的耐冲击能力,大大降低污泥负荷,促进有机性的剩余污泥减量化,也可以用来处理难分解物质,使其降解更彻底。(3)处理效果好,废水经处理后,出水COD<50mg/L,色度<10倍,氨氮<2mg/L,总氮<30mg/L,总磷<0.5mg/L,远低于《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903-2008)要求的COD<120mg/L、氨氮<35mg/L、总氮<70mg/L、色度<60倍的排放标准。(4)投资费用低,比一般工艺可节省约30%,尤其适合大型工程。(5)处理成本低。去除1kgBOD耗电0.6-1.0kWh,最大程度的节约了能耗。(6)系统耐负荷冲击,操作维护简便:调节池水力停留时间不低于10小时,对不同时间、不同浓度、不同pH的来水具有很强的调节均化能力,能够较好地保障后续生化处理系统正常运行,缺氧池-好氧池容积较大,好氧池末端混合液回流至缺氧池首端,因此生化系统具有很强的缓冲能力,能够抵抗来水水质变化、毒性物质的冲击。
附图说明:
图1为本发明提供的一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法的流程图。
具体实施方式:
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
首先需要说明的是,采用本发明提供的处理系统和处理方法处理的废水水质范围为COD含量:3000-10000mg/L,氨氮含量500-1000mg/L,C/N<10,pH=4-6。
实施例1:在本发明的实施例中,提供了一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,其包括下述处理步骤:
(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度,降低COD;
(1)废水水质水量均化:将废水引入调节池,利用调节池内的搅拌装置对废水实现水质水量均化,均化时间为10小时。水质水量均化是指当进水水质和水量波动很大时,在进水处设置调节池,使来水水质和水量的均匀混合,达到稳定进水的目的。一般在水处理中,调节池起到水质和水量均化的作用。
在本发明具体实施例中,废水在调节池中停留均化10小时,对不同时间、不同浓度、不同pH的来水具有很强的调节均化能力,能够较好地保障后续生化处理系统正常运行。
(2)废水初次沉降:均化完成后的废水提升至初沉池,在初沉池内,废水中粒径和密度较大的悬浮物,在重力作用下自然沉降,废水中部分以胶体形式存在的有机物吸附于悬浮物表面一并沉降,沉降到底部的初沉池污泥被收集排出,上清液进入缺氧池;
在本发明的具体实施例中,初沉池为圆形刚砼结构,且初沉池的表面负荷为1.5-3.0(m3/m2)/h,最佳范围为1.5-2.0(m3/m2)/h。
(3)上清液脱氮、降解COD:上清液流入缺氧池,与好氧池回流来的二次混合液及二沉池回流来的二沉池污泥混合后,进行反硝化反应,反应时间为8h,反应温度为30℃,溶解氧浓度为0.2mg/L,脱除上清液中的总氮和降解部分COD,反应完成后得到一次混合液;缺氧池中发生反硝化反应,参与反硝化过程的微生物是反硝化菌,反硝化菌种类较多,大部分属于异养型兼性细菌,其主要包括假单胞菌属、变形杆菌属、无色杆菌属、芽孢杆菌、产碱菌属、气单胞菌属、色杆菌属。反硝化菌属兼性菌,在自然环境中几乎无处不在,市政污水处理厂或工业企业污水处理站剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得反硝化菌占优势的活性污泥,因此在本发明的具体实施例中,系统启动前,可按照8-12g/L的投放率投放运行正常的市政污水处理厂或同类型工业企业污水站二沉池排放的剩余污泥;因本发明中废水经调节池、初沉池后直接进入缺氧池发生反硝化反应,池内反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N作为能量代谢中的电子受体、O作为受氢体生成H2O和OH-,有机物作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定,无恶臭气体产生,现场没有不良气味。
缺氧池内安装有水下推进器,本实施例中水下推进器的功率密度为1.0W/m3;初沉池池面标高高出缺氧池30.5m,初沉池出水依靠液位差通过管道自流进入缺氧池,从缺氧池底部进入,缺氧池的进水方式采用下进上出方式,在水下推进器的作用下,水流呈螺旋形流态,污泥呈梯度分布,有利于维持缺氧池高污泥浓度。
在本发明中,缺氧池内溶解氧通过控制好氧池混合液回流比和搅拌装置转速来实现,缺氧池内pH值维持在7.0-7.5,通过控制进水流量和好氧池混合液回流比来进行调控,回流比为3-8,最佳值为3-5,回流比指好氧池回流到缺氧池的混合液与从初沉池到缺氧池的混合液的体积比。
(4)去除一次混合液中COD、BOD和氨氮:一次混合液进入好氧池,在好氧池中进行硝化反应,反应时间为16h,反应温度为30℃,溶解氧浓度为3.0mg/L,在好氧状态下进一步去除一次混合液中COD、BOD和氨氮,得到二次混合液,二次混合液一部分回流至好氧池,另一部分进入二沉池。
好氧池内微生物主要以硝化菌为主,还有少量的真菌、原声动物、后生动物,细菌主要有假单胞菌属、产碱杆菌属、动胶杆菌属、黄杆菌属等,硝化菌包括亚硝酸菌属和硝酸菌属。细菌、真菌在自然环境中几乎无处不在,市政污水处理厂或工业企业污水处理站剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得硝化菌占优势的活性污泥,因此在本发明的具体实施例中,系统启动前,向好氧池内以8g/L为投放率来投加市政污水处理厂或工业企业污水处理站的剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得以硝化菌为主的活性良好的活性污泥。其中,本发明实施例中的污泥的投放率指投入的污泥质量与好氧池/缺氧池的体积的比值。
在本发明的具体实施例中,好氧池采用推流式好氧池,好氧池的长度和宽度之比为5∶1,池内被隔墙分割成4个廊道,且每个隔墙上均设置有通孔将4个廊道连通。好氧池底部安装有强切曝气器,本实施例采用的强切曝气器的曝气风量为10m3/min/1000m3
在本发明的具体实施例中,缺氧池与好氧池的体积比为1∶3,且整个缺氧-好氧生化系统的进水负荷为0.3-1.5kgCOD/m3/d,污泥为悬浮性活性污泥,其污泥浓度MLSS为5-12g/L,保持较高的污泥浓度,能够增强系统的耐冲击能力,使得降解更彻底。
(5)二次混合液泥水分离:二次混合液进入二沉池进行泥水分离1小时,沉淀在底部的二沉池污泥一部分被收集外排,另一部分返回到缺氧池,上层处理水进入三沉池,二沉池回流到缺氧池中的污泥为缺氧池提供反硝化反应所需的微生物,本实施例中,二沉池污泥回流到缺氧池的污泥回流比为0.5,二沉池的表面负荷为0.3-1.0(m3/m2)/h,最佳范围为0.5-0.75(m3/m2)/h;经过本实施例上述步骤对废水的处理,二沉池出水中,可生化降解的有机物已基本全部去除,COD含量为400mg/L,色度为40倍,氨氮为1.5mg/L,总氮为20mg/L。
(6)处理水进一步去除色度,降低COD:处理水进入三沉池,并向处理水中投加混凝剂和助凝剂,进一步去除色度,降低COD,混凝剂的投加量为10mg/L,助凝剂的投加量为1mg/L,混凝沉淀2小时后得到合格外排水,本发明中的混凝剂为长治市华通水处理材料有限公司生产的硫酸亚铁,助凝剂为无锡市沃涛化工产品有限公司生产的聚丙烯酰胺,本实施例中进反应-三沉池处理后的废水出水中COD达到40mg/L,色度达到8倍。
实施例2:在本发明的实施例中,提供了一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,其包括下述处理步骤:
(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度,降低COD;
(1)废水水质水量均化:将废水引入调节池,利用调节池内的搅拌装置对废水实现水质水量均化,均化时间为12小时。水质水量均化是指当进水水质和水量波动很大时,在进水处设置调节池,使来水水质和水量的均匀混合,达到稳定进水的目的。一般在水处理中,调节池起到水质和水量均化的作用
在本发明具体实施例中,废水在调节池中停留均化12小时,对不同时间、不同浓度、不同pH的来水具有很强的调节均化能力,能够较好地保障后续生化处理系统正常运行。
(2)废水初次沉降:均化完成后的废水提升至初沉池,在初沉池内,废水中粒径和密度较大的悬浮物,在重力作用下自然沉降,废水中部分以胶体形式存在的有机物吸附于悬浮物表面一并沉降,沉降到底部的初沉池污泥被收集排出,上清液进入缺氧池;
在本发明的具体实施例中,初沉池为圆形刚砼结构,且初沉池的表面负荷为1.5-3.0(m3/m2)/h,最佳范围为1.5-2.0(m3/m2)/h。
(3)上清液脱氮、降解COD:上清液流入缺氧池,与好氧池回流来的二次混合液及二沉池回流来的二沉池污泥混合后,进行反硝化反应,反应时间为10h,反应温度为25℃,溶解氧浓度为0.4mg/L,脱除上清液中的总氮和降解部分COD,反应完成后得到一次混合液;缺氧池中发生反硝化反应,参与反硝化过程的微生物是反硝化菌,反硝化菌种类较多,大部分属于异养型兼性细菌,其主要包括假单胞菌属、变形杆菌属、无色杆菌属、芽孢杆菌、产碱菌属、气单胞菌属、色杆菌属。反硝化菌属兼性菌,在自然环境中几乎无处不在,市政污水处理厂或工业企业污水处理站剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得反硝化菌占优势的活性污泥,因此在本发明的具体实施例中,系统启动前,可按照10g/L的投放率投放运行正常的市政污水处理厂或同类型工业企业污水站二沉池排放的剩余污泥;因本发明中废水经调节池、初沉池后直接进入缺氧池发生反硝化反应,池内反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N作为能量代谢中的电子受体、O作为受氢体生成H2O和OH-,有机物作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定,无恶臭气体产生,现场没有不良气味。
缺氧池内安装有水下推进器,本实施例中水下推进器的功率密度为1.5W/m3;初沉池池面标高高出缺氧池15m,初沉池出水依靠液位差通过管道自流进入缺氧池,从缺氧池底部进入,缺氧池的进水方式采用下进上出方式,在水下推进器的作用下,水流呈螺旋形流态,污泥呈梯度分布,有利于维持缺氧池高污泥浓度。
在本发明中,缺氧池内溶解氧通过控制好氧池混合液回流比和搅拌装置转速来实现,缺氧池内pH值维持在7.0-7.5,通过控制进水流量和好氧池混合液回流比来进行调控,回流比为3-8,最佳值为3-5,回流比指好氧池回流到缺氧池的混合液与从初沉池到缺氧池的混合液的体积比。
(4)去除一次混合液中COD、BOD和氨氮:一次混合液进入好氧池,在好氧池中进行硝化反应,反应时间为20h,反应温度为25℃,溶解氧浓度为4.0mg/L,在好氧状态下进一步去除一次混合液中COD、BOD和氨氮,得到二次混合液,二次混合液一部分回流至好氧池,另一部分进入二沉池。
好氧池内微生物主要以硝化菌为主,还有少量的真菌、原声动物、后生动物,细菌主要有假单胞菌属、产碱杆菌属、动胶杆菌属、黄杆菌属等,硝化菌包括亚硝酸菌属和硝酸菌属。细菌、真菌在自然环境中几乎无处不在,市政污水处理厂或工业企业污水处理站剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得硝化菌占优势的活性污泥,因此在本发明的具体实施例中,系统启动前,向好氧池内以10g/L为投放率来投加市政污水处理厂或工业企业污水处理站的剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得以硝化菌为主的活性良好的活性污泥。其中,本发明实施例中的污泥的投放率指投入的污泥质量与好氧池/缺氧池的体积的比值。
在本发明的具体实施例中,好氧池采用推流式好氧池,好氧池的长度和宽度之比为20∶1,池内被隔墙分割成4个廊道,且每个隔墙上均设置有通孔将4个廊道连通。好氧池底部安装有强切曝气器,本实施例采用的强切曝气器的曝气风量为25m3/min/1000m3
在本发明的具体实施例中,缺氧池与好氧池的体积比为1∶3.5,且整个缺氧-好氧生化系统的进水负荷为0.3-1.5kgCOD/m3/d,污泥为悬浮性活性污泥,其污泥浓度MLSS为5-12g/L,保持较高的污泥浓度,能够增强系统的耐冲击能力,使得降解更彻底。
(5)二次混合液泥水分离:二次混合液进入二沉池进行泥水分离1.5小时,沉淀在底部的二沉池污泥一部分被收集外排,另一部分返回到缺氧池,上层处理水进入三沉池,二沉池回流到缺氧池中的污泥为缺氧池提供反硝化反应所需的微生物,本实施例中,二沉池污泥回流到缺氧池的污泥回流比为0.8,二沉池的表面负荷为0.3-1.0(m3/m2)/h,最佳范围为0.5-0.75(m3/m2)/h;经过本实施例上述步骤对废水的处理,二沉池出水中,可生化降解的有机物已基本全部去除,COD含量为300mg/L,色度为35倍,氨氮为1.2mg/L,总氮为10mg/L。
(6)处理水进一步去除色度,降低COD:处理水进入三沉池,并向处理水中投加混凝剂和助凝剂,进一步去除色度,降低COD,混凝剂的投加量为25mg/L,助凝剂的投加量为2mg/L,混凝沉淀3小时后得到合格外排水,本发明中的混凝剂为长治市华通水处理材料有限公司生产的硫酸亚铁,助凝剂为无锡市沃涛化工产品有限公司生产的聚丙烯酰胺,本实施例中进反应-三沉池处理后的废水出水中COD达到30mg/L,色度达到6倍。
实施例3:在本发明的实施例中,提供了一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,其包括下述处理步骤:
(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度,降低COD;
(1)废水水质水量均化:将废水引入调节池,利用调节池内的搅拌装置对废水实现水质水量均化,均化时间为14小时。水质水量均化是指当进水水质和水量波动很大时,在进水处设置调节池,使来水水质和水量的均匀混合,达到稳定进水的目的。一般在水处理中,调节池起到水质和水量均化的作用。
在本发明具体实施例中,废水在调节池中停留均化14小时,对不同时间、不同浓度、不同pH的来水具有很强的调节均化能力,能够较好地保障后续生化处理系统正常运行。
(2)废水初次沉降:均化完成后的废水提升至初沉池,在初沉池内,废水中粒径和密度较大的悬浮物,在重力作用下自然沉降,废水中部分以胶体形式存在的有机物吸附于悬浮物表面一并沉降,沉降到底部的初沉池污泥被收集排出,上清液进入缺氧池;
在本发明的具体实施例中,初沉池为圆形刚砼结构,且初沉池的表面负荷为1.5-3.0(m3/m2)/h,最佳范围为1.5-2.0(m3/m2)/h。
(3)上清液脱氮、降解COD:上清液流入缺氧池,与好氧池回流来的二次混合液及二沉池回流来的二沉池污泥混合后,进行反硝化反应,反应时间为12h,反应温度为20℃,溶解氧浓度为0.5mg/L,脱除上清液中的总氮和降解部分COD,反应完成后得到一次混合液;缺氧池中发生反硝化反应,参与反硝化过程的微生物是反硝化菌,反硝化菌种类较多,大部分属于异养型兼性细菌,其主要包括假单胞菌属、变形杆菌属、无色杆菌属、芽孢杆菌、产碱菌属、气单胞菌属、色杆菌属。反硝化菌属兼性菌,在自然环境中几乎无处不在,市政污水处理厂或工业企业污水处理站剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得反硝化菌占优势的活性污泥,因此在本发明的具体实施例中,系统启动前,可按照12g/L的投放率投放运行正常的市政污水处理厂或同类型工业企业污水站二沉池排放的剩余污泥;因本发明中废水经调节池、初沉池后直接进入缺氧池发生反硝化反应,池内反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N作为能量代谢中的电子受体、O作为受氢体生成H2O和OH-,有机物作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定,无恶臭气体产生,现场没有不良气味。
缺氧池内安装有水下推进器,本实施例中水下推进器的功率密度为2W/m3;初沉池池面标高高出缺氧池1m,初沉池出水依靠液位差通过管道自流进入缺氧池,从缺氧池底部进入,缺氧池的进水方式采用下进上出方式,在水下推进器的作用下,水流呈螺旋形流态,污泥呈梯度分布,有利于维持缺氧池高污泥浓度。
在本发明中,缺氧池内溶解氧通过控制好氧池混合液回流比和搅拌装置转速来实现,缺氧池内pH值维持在7.0-7.5,通过控制进水流量和好氧池混合液回流比来进行调控,回流比为3-8,最佳值为3-5,回流比指好氧池回流到缺氧池的混合液与从初沉池到缺氧池的混合液的体积比。
(4)去除一次混合液中COD、BOD和氨氮:一次混合液进入好氧池,在好氧池中进行硝化反应,反应时间为24h,反应温度为20℃,溶解氧浓度为5.0mg/L,在好氧状态下进一步去除一次混合液中COD、BOD和氨氮,得到二次混合液,二次混合液一部分回流至好氧池,另一部分进入二沉池。
好氧池内微生物主要以硝化菌为主,还有少量的真菌、原声动物、后生动物,细菌主要有假单胞菌属、产碱杆菌属、动胶杆菌属、黄杆菌属等,硝化菌包括亚硝酸菌属和硝酸菌属。细菌、真菌在自然环境中几乎无处不在,市政污水处理厂或工业企业污水处理站剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得硝化菌占优势的活性污泥,因此在本发明的具体实施例中,系统启动前,向好氧池内以12g/L为投放率来投加市政污水处理厂或工业企业污水处理站的剩余污泥,经培养、驯化后,即可获得以硝化菌为主的活性良好的活性污泥。其中,本发明实施例中的污泥的投放率指投入的污泥质量与好氧池/缺氧池的体积的比值。
在本发明的具体实施例中,好氧池采用推流式好氧池,好氧池的长度和宽度之比为40∶1,池内被隔墙分割成4个廊道,且每个隔墙上均设置有通孔将4个廊道连通。好氧池底部安装有强切曝气器,本实施例采用的强切曝气器的曝气风量为40m3/min/1000m3
在本发明的具体实施例中,缺氧池与好氧池的体积比为1∶4,且整个缺氧-好氧生化系统的进水负荷为0.3-1.5kgCOD/m3/d,污泥为悬浮性活性污泥,其污泥浓度MLSS为5-12g/L,保持较高的污泥浓度,能够增强系统的耐冲击能力,使得降解更彻底。
(5)二次混合液泥水分离:二次混合液进入二沉池进行泥水分离2小时,沉淀在底部的二沉池污泥一部分被收集外排,另一部分返回到缺氧池,上层处理水进入三沉池,二沉池回流到缺氧池中的污泥为缺氧池提供反硝化反应所需的微生物,本实施例中,二沉池污泥回流到缺氧池的污泥回流比为1,二沉池的表面负荷为0.3-1.0(m3/m2)/h,最佳范围为0.5-0.75(m3/m2)/h;经过本实施例上述步骤对废水的处理,二沉池出水中,可生化降解的有机物已基本全部去除,COD含量为200mg/L,色度为30倍,氨氮为1mg/L,总氮为5mg/L。
(6)处理水进一步去除色度,降低COD:处理水进入三沉池,并向处理水中投加混凝剂和助凝剂,进一步去除色度,降低COD,混凝剂的投加量为40mg/L,助凝剂的投加量为3mg/L,混凝反应4小时后得到合格外排水,本发明中的混凝剂为长治市华通水处理材料有限公司生产的硫酸亚铁,助凝剂为无锡市沃涛化工产品有限公司生产的聚丙烯酰胺,本实施例中进反应-三沉池处理后的废水出水中COD达到20mg/L,色度达到4倍。
实施例4:采用上述三个本实施例提供的处理方法处理废水后,最终出水最终出水中COD<50mg/L,色度<10倍,氨氮<2mg/L,总氮<30mg/L,总磷<0.5mg/L,远低于《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903-2008)要求的COD<120mg/L、氨氮<35mg/L、总氮<70mg/L、色度<60倍的排放标准。而传统厌氧-好氧处理工艺出水指标:COD:300-500mg/L,氨氮:20-60mg/L,总氮:200-300mg/L,色度:60-100倍。
传统方法中,调节池出水先进行厌氧生化处理,再进行好氧生化处理,厌氧生化系统进水要求pH值6.5-7.5,好氧生化系统进水要求pH值6.5-8.5,高浓度难降解含氨有机废水如土霉素发酵废水pH值4-6,因而需要先加碱调节pH后才能进行厌氧生化处理。本方法中,调节池出水经初沉池后,上清液首先进入缺氧池再进入好氧池,好氧池末端混合液一部分回流至缺氧池首端,缺氧池内发生反硝化反应,碱度增加,混合液pH上升,好氧池内主要发生硝化和碳化反应,碱度下降,混合液pH降低,其中好氧池末端回流的混合液是初沉池来水的3-4倍;因为混合液内含有大量的生化反应产物二氧化碳,且缺氧池内从好氧池回流的废水是初沉池来水的3-4倍,因而缺氧池-好氧池废水就形成了一个巨大的缓冲体系,其碱度相对稳定,对初沉池的来水具有很强的缓冲稀释能力,因而调节池内无需投加碱调节pH。
上述3个实施例中废水经过调节池和初沉池预处理后,进入缺氧池和好氧池生化处理,出水经过二沉池泥水分离后,再进入反应-三沉池深度处理,出水达标排放或回用,具有处理工艺流程简单、构筑物少、运转设备少的优点,可节省投资费用约30%左右,具体体现在三个方面:
1)省却了传统厌氧-好氧处理工艺中的水解酸化池、pH调节池、二(三)级厌氧反应池、二(三)级好氧反应池及沉淀池等构筑物,土建费用低;
2)本方法中,主要设备为提升泵、水下搅拌装置、风机、刮泥机、污泥脱水机、加药装置等,省却了传统厌氧-好氧处理工艺中的二(三)级提升泵、UASB厌氧反应器、IC塔厌氧反应器、污泥回流泵、混合液回流泵、二(三)级沉淀池刮泥机、二(三)级加药装置等设备,设备投资费用低。
3)构筑物及设备之间连接管道少,安装费用低。
本发明的处理成本低。去除1kgBOD耗电0.6-1.0kWh,最大程度的节约了碱耗。而传统厌氧-好氧生化处理工艺去除1kgBOD耗电量约为1.0-2.0kWh,甚至更高。
以上是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,其特征在于,其包括下述处理步骤:(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度,降低COD;
(1)废水水质水量均化:将废水引入调节池,利用调节池内的搅拌装置对废水实现水质水量均化,均化时间不小于10小时;
(2)废水初次沉降:均化完成后的废水提升至初沉池,在所述初沉池内,废水中粒径和密度较大的悬浮物,在重力作用下自然沉降,废水中部分以胶体形式存在的有机物吸附于悬浮物表面一并沉降,沉降到底部的初沉池污泥被收集排出,上清液进入缺氧池;
(3)上清液脱氮、降解COD:所述上清液流入所述缺氧池,与好氧池回流来的二次混合液及二沉池回流来的二沉池污泥混合后,进行反硝化反应,反应时间为8-12h,反应温度为20-30℃,溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L,脱除所述上清液中的总氮和降解部分COD,反应完成后得到一次混合液;
(4)去除一次混合液中COD、BOD和氨氮:所述一次混合液进入所述好氧池,在所述好氧池中进行硝化反应,反应时间为16-24h,反应温度为20-30℃,溶解氧浓度为3.0-5.0mg/L,在好氧状态下进一步去除所述一次混合液中COD、BOD和氨氮,得到所述二次混合液,所述二次混合液一部分回流至所述好氧池,另一部进入所述二沉池;
(5)二次混合液泥水分离:所述二次混合液进入所述二沉池进行泥水分离1-2小时,沉淀在底部的所述二沉池污泥一部分被收集外排,另一部分返回到所述缺氧池,上层处理水进入三沉池;
(6)处理水进一步去除色度,降低COD:所述处理水进入所述三沉池,并向所述处理水中投加混凝剂和助凝剂,进一步去除色度,降低COD,所述混凝剂的投加量为10-40mg/L,所述助凝剂的投加量为1-3mg/L,混凝沉淀2-4小时后得到合格外排水。
2.根据权利要求1所述一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,其特征在于,所述步骤(1)中的所述搅拌装置采用水下推进器,所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3
3.根据权利要求1或2所述一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述缺氧池内安装有所述水下推进器,所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3,转速为35rpm,所述好氧池回流至所述缺氧池的二次混合液的回流比为3.0-8.0;所述二沉池污泥回流至所述缺氧池的污泥回流比为0.5-1.0。
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