CN107487841A - 一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺 - Google Patents
一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，所述工艺采用的是缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池反应器对高氮废水或高氮废液进行处理；工艺中作用微生物是以富集反硝化菌、反硝化聚磷菌、反硝化同步厌氧氨氧化菌为主体于同一反应器的优势菌群混培物；在同一反应器内，温度控制在25～50℃，废水pH值为5.0～8.0，水力停留时间为0.5～5.0h，原废水的总氮浓度为80～2000mg/L，总磷为10mg/L～200mg/L，氨氮：硝氮(硝态氮、亚硝态氮)之比为1：1～1：20，亚硝态氮：硝态氮之比为0～5：1；缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的进水可设有碳源投加系统。本发明所述工艺是一种新型的以废治废，反硝化集同步脱氮除磷的经济高效污水处理技术。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，涉及为一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，主要用于高氮废水或高氮废液的处理。
背景技术
目前，高氮废水或高氮废液的处理越来越受到重视，但是氮磷污染的问题却是越发严重，导致的水体富营养化也是影响恶劣。另外，以高能耗为代价实现高效的污水处理，虽可以改善污水质量，但是能耗的损失也不可忽略，此外，由此产生的附加污染，如温室气体的增加等问题，也需要重视。一些发达国家的污水处理厂已经由高能耗转向低能耗发展。因此，仅仅改善水处理效果已经无法满足国家的要求，新的处理方法亟待开发。
传统的脱氮除磷系统多采用多段(好氧、缺氧、厌氧)组合工艺，如A2/O、A/O、氧化沟工艺等，其中聚磷菌、反硝化菌和硝化菌共存，存在泥龄上的矛盾和碳源上的竞争，使得聚磷菌厌氧释磷效率不高，硝化菌硝化效率低，曝气能耗大，工艺流程长，现有技术很难在单一的生化系统内同时获得脱氮除磷的良好效果。缺氧/厌氧环境下，在有机碳源的条件下，反硝化菌通过将硝态氮转换为亚硝化氮、氮气，或直接将亚硝态氮转换为氮气；厌氧氨氧化菌作为一种脱氮新技术，自养菌的厌氧氨氧化可在厌氧条件下一亚硝酸盐为电子受体氧化铵盐，最终产生氮气，与传统的生物反硝化脱氮技术相比，厌氧氨氧化可节省60％左右的曝气量和100％的有机碳源，并减少温室气体的排放；反硝化除磷技术是最新的同步脱氮技术，其理论研究深入，技术研究先进，主要微生物为反硝化聚磷菌，利用反硝化聚磷菌吸收污水中的有限碳源并产生能量，以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体进行反硝化，同时从废水中摄取废水中的正磷酸盐，从而从根本上解决了传统的脱氮除磷除碳工艺中存在的除磷效果差，脱氮除碳效率低等问题；厌氧氨氧化可利用反硝化过程中的亚硝化，形成耦合脱氮技术。而若以“一碳多用”的优势，实现同步脱氮、除磷、除碳于一体的技术，形成单个反应器内的良好互生关系，将会节省大量碳源，节省反应时间，同时省去其余多段处理单元，且具污泥产量少、高效等优势。
近年来，反硝化滤池被成功应用于污水厂深度脱氮处理过程中，但是现有的反硝化滤池主要集中在脱氮功能上，不具备除磷功能；生物滤池是将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中。以滤池中填装的滤料为载体，在滤料表面生长着大量生物膜，当废水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物强氧化分解作用以及滤料粒径较小的特点，充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附，具体滤料表面生物量大、易于挂膜且运行稳定、无污泥膨胀问题等特点。
发明内容
本发明的目的在于克服传统技术的不足，提供一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，集反硝化菌、反硝化聚磷菌、反硝化同步厌氧氨氧化菌等为优势菌群于一体，最大程度的发挥各自的作用，协调同步实现氮磷的去除。
本发明通过以下技术方案实现的：一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：所述工艺采用的是缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池反应器对高氮废水或高氮废液进行处理；所述工艺中作用微生物是以富集反硝化菌、反硝化聚磷菌、反硝化同步厌氧氨氧化菌为主体于同一反应器的优势菌群混培物；在同一反应器内，温度控制在25～50℃，废水pH值为5.0～8.0，水力停留时间为0.5～5.0h，所述原废水的总氮浓度为80～2000mg/L，总磷为10mg/L～200mg/L，氨氮：硝氮(硝态氮、亚硝态氮)之比为1：1～1：20，亚硝态氮：硝态氮之比为0～5：1；所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的总氮处理负荷为2.0kgTN～12kgTN/(m3填料·d)，总磷处理负荷0.15～3.0kgTP/(m3填料·d)；所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的进水可设有碳源投加系统。
所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池为上向流厌氧/缺氧脱氮除磷生物滤池，反应产生的气与水同向流，气体随着水流溢出反应器，解决气塞水损问题；；所述的同一缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池内发生异养反硝化脱氮反应、反硝化聚磷反应、厌氧氨氧化反应、反硝化同步厌氧氨氧化反应。
所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的上升流速为1.5m/h～12m/h。
所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的反冲洗周期为6.0h～24h，通过定的的反洗去除老化的生物膜和反硝化聚磷菌吸收的磷。
缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池内部填充有滤料层，所述滤料直径为2～9mm，所述填料表面附着有反硝化菌、反硝化聚磷菌、厌氧氨氧化菌、反硝化同步厌氧氨氧化菌为主体的优势菌群。
所述碳源投加系统优选的碳源为乙酸、甲醇、乙醇、葡萄糖和醋酸钠，COD：TN为2：1～5：1。
所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的反冲洗方法采用的为“降水位反洗+气洗+气水联合反洗+水漂洗”方法。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：
某餐厨垃圾废水处理量为10000m3/d，生化反应出水水质：COD291mg/L，pH值5.4，TN1000mg/L，硝态氮663mg/L，亚硝态氮67mg/L，氨氮270mg/L，总磷89mg/L；在外加碳源的条件下(COD：TN为2.0：1)，经上向流厌氧反硝化滤池的反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化工艺处理后，温度控制在25～28℃，废水pH值为8.0，水力停留时间为0.5h，滤料直径4～6mm；出水水质：COD254mg/L，TN17mg/L，pH值8.4，总氮9.8mg/L，硝态氮4mg/L，亚硝态氮3mg/L，氨氮0.1mg/L，总磷1.2mg/L；总氮处理负荷6.3KgTN/(m3填料·d)，总磷处理负荷0.56KgTP/(m3填料·d)；采用“降水位反洗+气洗+气水联合反洗+水漂洗”方法，反冲洗周期为18h。
实施例2：
某化工园混合废水处理量为2000m3/d，滤池进水为回流硝化液和原水混合后的废水，滤池进水(混合后)水质：COD1211mg/L，TN627mg/L，pH值7.2，硝态氮360mg/L，亚硝态氮4mg/L，氨氮224mg/L，有机氮39mg/L，总磷29mg/L；经上向流厌氧反硝化滤池的反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化工艺处理后，温度控制在39～42℃，废水pH值为7.9，水力停留时间为1.8h，滤料直径3～5mm；出水水质：COD354mg/L，TN53mg/L，pH值8.6，总氮17.2mg/L，硝态氮12mg/L，亚硝态氮2.6mg/L，氨氮0.8mg/L；总磷0.1mg/L，总氮处理负荷7.3KgTN/(m3填料·d)，总磷处理负荷0.34KgTP/(m3填料·d)；采用“降水位反洗+气洗+气水联合反洗+水漂洗”方法，反冲洗周期为24h。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：所述工艺采用的是缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池反应器对高氮废水或高氮废液进行处理，所述工艺中作用微生物是以富集反硝化菌、反硝化聚磷菌、反硝化同步厌氧氨氧化菌为主体于同一反应器的优势菌群混培物；在同一反应器内，温度控制在25～50℃，废水pH值为5.0～8.0，水力停留时间为0.5～5.0h，所述原废水的总氮浓度为80～2000mg/L，总磷为10mg/L～200mg/L，氨氮:硝氮(硝态氮、亚硝态氮)之比为1:1～1:20，亚硝态氮:硝态氮之比为0～5:1；所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的总氮处理负荷为2.0kgTN～12kgTN/(m3填料·d)，总磷处理负荷0.15～3.0kgTP/(m3填料·d)；所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的进水可设有碳源投加系统。
2.如权利所述的一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池为上向流厌氧/缺氧脱氮除磷生物滤池，反应产生的气与水同向流，气体随着水流溢出反应器，解决气塞水损问题；所述的同一缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池内发生异养反硝化脱氮反应、反硝化聚磷反应、厌氧氨氧化反应、反硝化同步厌氧氨氧化反应。
3.如权利所述的一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的上升流速为1.5m/h～12m/h。
4.如权利所述的一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的反冲洗周期为6.0h～24h，通过定的的反洗去除老化的生物膜和反硝化聚磷菌吸收的磷。
5.如权利所述的一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池内部填充有滤料层，所述滤料直径为2～9mm，所述填料表面附着有反硝化菌、反硝化聚磷菌、厌氧氨氧化菌、反硝化同步厌氧氨氧化菌为主体的优势菌群。
6.如权利所述的一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：所述碳源投加系统优选的碳源为乙酸、甲醇、乙醇、葡萄糖和醋酸钠，COD:TN为2:1～5:1。
7.如权利所述的一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺，其特征在于：所述缺氧/厌氧脱氮除磷生物滤池的反冲洗方法采用的为“降水位反洗+气洗+气水联合反洗+水漂洗”方法。
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