CN107381958A - 碳氮分离型脱氮工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳氮分离型脱氮工艺，由沸石池、碳池、硝池、净水缓冲池组成；含氮污水经适当的预处理后，进入沸石池吸附污水中氨氮后，将碳和氮已分离的污水排入碳池；然后通过对沸石曝气硝化，使氨氮氧化后脱离沸石，从而使沸石再生并将含硝氮的水排入硝池。之后，在系统外，通过设置适当的处理流程，将碳池和硝池中的污水，或单独或组合进行处理，使氮得到彻底的去除。

Description

碳氮分离型脱氮工艺

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种污水的脱氮处理工艺。

背景技术

污水脱氮工艺主要有三种途径：硝化-反硝化(即好氧硝化-缺氧反硝化)；好氧硝化-好氧反硝化；厌氧氨氧化。硝化-反硝化是最易发生，也是使用最多的脱氮工艺。

现有的硝化-反硝化工艺中，都是先处理含碳物质(COD)，后氧化含氮物质(NH₃-N)，最后再反硝化脱氮。这三个过程所起作用的微生物不同，所需的最佳条件不同，因此，现有的脱氮工艺并不尽人意。如能将氨氮和含碳物质分离，分别进行除碳、硝化、反硝化三个过程，这样，每个过程不相干扰，可分别控制其在最佳条件下进行，利于提高处理效率。

本专利正是本着这样的思路，通过沸石吸附氨氮的特性，实现了这一工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种碳氮分离型脱氮工艺，其特征在于：由沸石池、碳池、硝池、净水缓冲池组成；含氮污水经适当的预处理后，按以下步骤运行：

步骤一，进水吸附：将污水注入沸石池，进行吸附；

步骤二，排碳沥干：将沸石池中已吸附了氨氮的含碳源的水排入碳池并沥干；

步骤三，净水填充：沸石池中水沥干后，用泵，将净水缓冲池中的水打入沸石池；

步骤四，硝化再生：在沸石池中曝气，进行硝化反应；使氨氮氧化为硝氮，脱离沸石的吸附，使沸石再生；

步骤五，排硝沥干：将沸石池中已硝化了的含硝氮的水排入硝池并沥干；分析硝池和碳池中，水的特性，并根据其特性，在系统外，设置适当的处理流程，对硝池和碳池中的水，或单独或组合进行处理，处理干净后，部分水进入净水缓冲池，余水排放；

步骤六，循环：重复步骤一至步骤六。

与现有的处理工艺相比，碳氮分离型脱氮工艺的有益效果是：除碳、硝化、反硝化三个过程分别进行，每个过程不相干扰，可分别控制其在最佳条件下进行，利于提高处理效率。

具体实施方式

实施例一：

本实施例为某市政污水处理厂，该厂执行一级A标准(COD＜50、BOD＜10、TN＜15)，由于出水经过了很长的生化流程，其出水的TN就是NH₃-N，出水的生化很差且C/N比失调。由于减排的要求，该厂被要求提高排放标准，将污水处理到地表水V类后再排放(COD＜40、BOD＜10、TN＜2)。从指标上看，COD、BOD问题不大，主要的困难是TN。该厂选用了碳氮分离型脱氮工艺，其运行步骤为：

步骤一，进水吸附：将水泵入沸石池，进行吸附；由于进水的氨氮(即总氮)浓度较低，沸石吸附的去除率只有70％左右，因此，本实施例安排了二级吸附。经两级吸附后，TN指标约为2，这样，既保证了总氮达标，也兼顾了后续生化处理对C、N、P的比例要求。

步骤二，排碳沥干：沸石池中已吸附了氨氮的含碳源的水排入碳池并沥干；

步骤三，净水填充：沸石池中水沥干后，用泵，将净水缓冲池中的水打入沸石池；

步骤四，硝化再生：在沸石池中曝气，进行硝化反应；使氨氮氧化为硝氮，脱离沸石的吸附，使沸石再生；

步骤五，排硝沥干：沸石池中已硝化了的含硝氮的水排入硝池并沥干；此时，硝池中的水主要成分是硝态氮，经吸附富集后，氮的浓度变高，需进行反硝化处理；碳池中，COD＜50，接近达标的要求，BOD、TN已达标，因此，选择碳池、硝池的水，在系统外，单独处理的方式。对碳池水，选用BAF系统进行处理，处理至COD＜40后，达标。将部分水进入净水缓冲池，余水排放。对硝池水，选择将硝池中的水泵入污水处理厂中已有的反硝化池，进行合并处理；

步骤六，循环：重复步骤一至步骤六。

实施例二：

本实施例为粪尿污水(COD约3800，BOD约1600、TN约900)，此水BOD/TN为1.7，碳氮比失调，需外加碳源。但外加碳源成本较高，考虑到COD/TN为4.2，为充分利用自身碳源，选用了碳分离型脱氮工艺。在进入本系统前，污水经过厌氧氨化，将总氮全部氨化为氨氮。其后的运行步骤为：

步骤一，进水吸附：将污水注入沸石池，进行吸附；由于进水的氨氮浓度很高，沸石吸附的去除率也很高，可达89％，但由于浓缩太高，，因此，本实施例安排了二级吸附。经两吸附后，氨氮15左右，基本达标。

步骤二，排碳沥干：沸石池中已吸附了氨氮的含碳源的水排入碳池并沥干；

步骤三，净水填充：沸石池中水沥干后，用泵，将净水缓冲池中的水打入沸石池；

步骤四，硝化再生：在沸石池中曝气，进行硝化反应；使氨氮氧化为硝氮，脱离沸石的吸附，使沸石再生；

步骤五，排硝沥干：沸石池中已硝化了的含硝氮的水排入硝池并沥干；此时，硝池中水的主要成分是硝态氮，碳池中水的主要成本是BOD/COD。粪尿污水的特点是碳源不足，因此，选择碳池、硝池的水，在系统外，进行组合处理的方式。系统外，设置了反硝化池、水解反硝化池、外碳源反硝化池、高级氧化池。将硝池中的水和碳池中的水，用泵按比例打入反硝化池，由于硝氮浓度很高，因此，在反硝化池中，优质碳源很快被耗尽，但硝氮还有很多。此时，将反硝化池中的水，经沉淀分离后，泵入水解反硝化池，在水解反硝化池，将部分难生化的COD，通过水解，形成可生化的COD，继续充当反硝化的碳源；这样，可节约外加碳源的用量。当可水解的COD也耗尽后，就只能外加碳源了；此时，将水解反硝化池中的水，经沉淀分离后，泵入外碳源反硝化池，在此池中，外加甲醇，将硝氮彻底还原为N₂。此时，水中还有大量难生化的COD，因此，将水解反硝化池中的水，经沉淀分离后，泵入高级氧化池，选用Fenton反应，将其处理到COD＜500，部分水进入净水缓冲池，余水排入市政污水处理厂。

步骤六，循环：重复步骤一至步骤六。

实施例三：

本实施例为污泥热水解后的滤液(COD约50000，BOD约18500。TN约4000)，此水BOD/TN为4.6，碳源充足。但由氮含量超高，造成对厌氧反应的抑制。而如此高的COD，又只能选择厌氧来去除，为使反应能顺利进行，选用了碳氮分离型脱氮工艺。其的运行步骤为：

步骤一，进水吸附：将污水注入沸石池，进行吸附；由于进水的氨氮浓度超高，沸石吸附的去除率＞90％，但考虑到后续生化反应对氨氮的需求，因此，此处吸氮，不以去除为目的，而以不抑制厌氧反应为目的。通过沸石量的控制，此处只吸附总氮的一半，约2000。

步骤二，排碳沥干：沸石池中已吸附了氨氮的含碳源的水排入碳池并沥干；

步骤三，净水填充：沸石池中水沥干后，用泵，将净水缓冲池中的水打入沸石池；

步骤四，硝化再生：在沸石池中曝气，进行硝化反应；使氨氮氧化为硝氮，脱离沸石的吸附，使沸石再生；

步骤五，排硝沥干：沸石池中已硝化了的含硝氮的水排入硝池并沥干；此时，硝池、碳池中的水，都是浓度极高的污水，对高浓度污水，厌氧是最佳的选择。因此，选择碳池、硝池的水，在系统外，进行组合处理的方式。系统外，设置了厌氧池、厌氧氨氧化池、好氧池。将碳池中的水泵入厌氧池，进行厌氧反应；由于原水中的氮在步骤一中被吸附去除了一半，氨氮已不对厌氧反应产生抑制，因此，厌氧出水中，绝大部分BOD被去除，而只留下了氨氮，这些氨氮，与硝池中的硝态氮正好可组合进行厌氧氨氧化反应。将厌氧出水和硝池中的水混合泵入厌氧氨氧化池，进行脱氮反应。在绝大部分的碳、氮被去除后，厌氧氨氧化池的出水，其COD仍达不到排放要求，因此，将厌氧氨氧化池出水泵入好氧池，处理至COD＜500，部分水进入净水缓冲池，余水排入市政污水处理厂。

步骤六，循环：重复步骤一至步骤六。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种碳氮分离型脱氮工艺，其特征在于：由沸石池、碳池、硝池、净水缓冲池组成；含氮污水经适当的预处理后，按以下步骤运行：

步骤一，进水吸附：将污水注入沸石池，进行吸附；

步骤二，排碳沥干：将沸石池中已吸附了氨氮的含碳源的水排入碳池并沥干；

步骤三，净水填充：沸石池中水沥干后，用泵，将净水缓冲池中的水打入沸石池；

步骤四，硝化再生：在沸石池中曝气，进行硝化反应；使氨氮氧化为硝氮，脱离沸石的吸附，使沸石再生；

步骤五，排硝沥干：将沸石池中已硝化了的含硝氮的水排入硝池并沥干；分析硝池和碳池中，水的特性，并根据其特性，在系统外，设置适当的处理流程，对硝池和碳池中的水，或单独或组合进行处理，处理干净后，部分水进入净水缓冲池，余水排放；

步骤六，循环：重复步骤一至步骤六。