CN108203205A - 一种用于去除污水中氮氨杂质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，将经过预处理的污水采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序结合去除污水中的氮氨杂质，其特征在于：采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序在不同反应器里进行的二段式工艺，所述半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序之间设置有密封的去氧池，采用通入CO2去除进行了半短程硝化的污水中的溶解氧。本发明提供的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法在半短程硝化与厌氧氨氧化工序之间设置有去氧池，去除半短程硝化后污水中的溶解氧，避免溶解氧对厌氧氨氧菌的抑制，提高污水处理效率。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于去除污水中氮氨杂质的方法。
背景技术
随着社会经济的发展、城镇化进程的推进和人民生活水平的提高，大量的含氮污染物进入自然水体中，从而导致水体中的氨氮含量过高。目前，氨氮已成为水体污染的重要污染物之一，过量的氨氮会引起水体的富营养化，从而严重影响了工业生产与居民的日常生活。因此，为了防治和控制水体的富营养化，必须采用有效手段对废水中的含氮污染物进行处理。废水中氮的去除方法有物理法、化学法和生物法三种，其中生物法脱氮因污染物转化的条件温和，微生物来源广、繁殖快、对环境适应能力强，被公认为是一种经济、高效和最具有应用前景的方法。目前最常用的污水脱氮技术为传统生物脱氮，即通过硝化-反硝化过程使氨氮转化为氮气。硝化和反硝化是两个相互对应的过程，硝化反应借助硝化细菌的作用，要在有氧环境下进行；反硝化反应则借助于反硝化菌的作用，只有在武阳条件下，该反应才能顺利进行；而且该工艺还需要大量的有机碳源作为电子供体，没有外加有机碳源，反硝化就无法有效地进行。
20世纪90年代末，生物脱氧技术的新发展突破了传统理论的认识，发现了氨氮的厌氧生物氧化现象，建立在短程硝化-反硝化基础上的短程硝化和厌氧氨氧化工序联合弥补了传统工艺的缺陷。该联合工艺对低C/N比高浓度含氮废水具有高效脱氮作用，最为突出的优点是不需要外加有机碳源；并且相对于传统硝化-反硝化工艺节省了25%的需氧量，从而降低了投资和运行费用。由于厌氧氨氧化工序能同时去除亚硝氮和氨氮，但污水中一般不会含有大量的亚硝氮，因此需要使部分氨氮氧化为亚硝氮，然后再进行厌氧氨氧化工序。由于厌氧氨氧化去除氨氮和亚硝氮的摩尔比约为1:1.31，因此，污水中的氨氮宜硝化大约一半，因此称为半短程硝化。半短程硝化-厌氧氨氧化工序可节约50%的氧耗，且污泥产量少，因此具有非常广阔的应用前景。但由于半短程硝化中的亚硝化菌为好氧菌，厌氧氨氧化工序中的厌氧氨氧均为厌氧菌，污水中的溶解氧会抑制甚至造成厌氧氨氧菌中毒，使厌氧氨氧化工序不稳定甚至受到抑制，造成污水中氨氮去除率下降。
发明内容
本发明针对现有技术，提供了一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，该方法在半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序之间设置有去氧池，去除半短程硝化后污水中的溶解氧，避免溶解氧对厌氧氨氧菌的抑制，提高污水处理效率。
本发明提供的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，将经过预处理的污水采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序结合去除污水中的氮氨杂质。所述方法采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序在不同反应器里进行的二段式工艺，所述半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序之间设置有密封的去氧池，采用通入CO2去除进行了半短程硝化的污水中的溶解氧。通入的CO2 还可以为厌氧氨氧化提供碳源，促进厌氧氨氧化工序的效率，在低C/N污水的氮氨去除中具有良好的效果。
所述半短程硝化工序采用限氧硝化，控制污水中的溶液氧不超过0.3~2mg/L，pH值为7.5~8.5，温度为30~35℃。
所述方法具体包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理至DO浓度不大于2mg/L，pH值为7.5~8.5的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在30~35℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.3mg/L，pH值不低于7.5，水力停留4~7h，得到NO2 —浓度大于进水口污水中NH4 +浓度50%、小于进水口污水中NH4 +浓度的70%的短程硝化污水。
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入15~30min的CO2 气体，所述CO2气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为30~35℃、pH值为7.5~8.5、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留3~5h，去除去氧污水中的NO2 — 和NH4 + 。
进一步地，所述厌氧氨氧化工序与去氧池之间还设置有步骤C，所述步骤C为浓度调节步骤，具体为：根据步骤A中得到的短程硝化污水中的NO2 —和NH4 + 的浓度比，在步骤B中的去氧污水中加入未经过半短程硝化工序的污水，增加短程硝化污水中NH4 + 的浓度，使进入反应段的去氧污水中NO2 —和NH4 + 的浓度比为1:1~1:1.05。
半短程硝化过程中，污水的氨氮氧化为亚硝酸的量，将厌氧氨氧化工序中亚硝酸与氨的浓度比控制在一定的范围内一直是半短程硝化-厌氧氨氧化工序的一个难点。
优选地，所述方法包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理至DO浓度不大于2mg/L，pH值为7.8~8.3的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在33~35℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.5mg/L，pH值不低于7.8，水力停留5~6h，得到NO2 —浓度大于进水口污水中NH4 +浓度50%、小于进水口污水中NH4 +浓度的70%的短程硝化污水；
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入20min的CO2气体，所述CO2气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤C：浓度调节：根据步骤A中得到的短程硝化污水中的NO2 — 和NH4 + 的浓度比，在步骤B中的去氧污水中加入未经过半短程硝化工序的污水，增加短程硝化污水中NH4+ 的浓度，使进入反应段的去氧污水中NO2 — 和NH4 + 的浓度比为1:1；
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为30~35℃、pH值为7.5~8.5、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留3~5h，去除去氧污水中的NO2 — 和NH4 + 。
进一步地，所述半短程硝化工序的反应器与去氧池、去氧池与厌氧氨氧化工序的反应器之间均设置有微生物生物膜。
亚硝化菌和厌氧氨氧均均生长极为缓慢。亚硝化菌在适宜的条件下需24h才能完成一次分裂周期，在进行固体培养的过程中一般需数月才能见到菌落生长；厌氧氨氧菌的倍增时间达到20~30d。在半短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺系统中，污水会在半短程硝化工序和厌氧氨氧硝化工序中形成一定次数的循环，而由于亚硝化菌好氧、厌氧氨氧菌厌氧的原因，亚硝化菌和厌氧氨氧菌的循环流失，造成流失菌群死亡，在污水中产生二次含氮有机物，同时造成菌群生长缓慢，不利于污水处理。因此在半短程硝化工序的反应器与去氧池、去氧池与厌氧氨氧化工序的反应器之间设置微生物生物膜，使亚硝化菌固定在半短程硝化工序的感应器中，使其不易流失；厌氧氨氧菌固定在厌氧氨氧化工序的反应器中，使其不易流失，使菌群的生长环境稳定。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明所提供的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法在半短程硝化与厌氧氨氧化工序之间设置有去氧池，去除半短程硝化后污水中的溶解氧，避免溶解氧对厌氧氨氧菌的抑制，提高污水处理效率。
（2）本发明所提供的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法采用通入CO2去除水中的溶解氧，同时还可以用于低C/N污水的氮氨去除工艺提供碳源，达到良好的氮氨去除效果。
（3）本发明所提供的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法采用在厌氧氨氧化工序中加入未短程硝化的污水，以调节厌氧氨氧化工序中NO2 —和NH4 + 的浓度比，使其稳定在一定的范围内，保持污水中氨氮去除率的稳定性。
（4）本发明所提供的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法在半短程硝化工序的反应器与去氧池、去氧池与厌氧氨氧化工序的反应器之间设置微生物生物膜，使亚硝化菌固定在半短程硝化工序的感应器中，使其不易流失；厌氧氨氧菌固定在厌氧氨氧化工序的反应器中，使其不易流失，使菌群的生长环境稳定。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明半短程硝化工序和厌氧氨氧化工序所使用的反应器为现有技术和设置。所使用的待处理污水经过预处理后，污水中的NH4 + 浓度为58.2mg/L，NO3 —浓度为5.3mg/L，NO2 —浓度为0.3mg/L，DO浓度为1.5mg/L，pH值为7.8。
实施例1
一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，将经过预处理的污水采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序结合去除污水中的氮氨杂质，采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序在不同反应器里进行的二段式工艺，所述半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序之间设置有密封的去氧池，采用通入CO2去除进行了半短程硝化的污水中的溶解氧。所述方法具体包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在30℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.3mg/L，pH值不低于7.5，水力停留5h，得到NO2 —浓度为30.7 mg/L。
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入15min的CO2气体，所述CO2气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为30℃、pH值为7.8、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留5h，去除去氧污水中的NO2 — 和NH4 +，出口处测得水中的NH4 + 浓度为0.3mg/L，NO3 —浓度为0.4mg/L，NO2 —浓度检测不出，得到水中总氮浓度0.7mg/L，污水中总氮去除率为99.0%。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进行改进，其改进之处在于：在厌氧氨氧化工序与去氧池之间还设置有步骤C，所述步骤C为浓度调节步骤。
具体包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在30℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.3mg/L，pH值不低于7.5，水力停留5h，得到NO2 —浓度为30.7 mg/L，NH4 + 浓度为29.1mg/L。
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入15min的CO2气体，所述CO2气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤C：浓度调节：根据步骤A中得到的短程硝化污水中的NO2 — 和NH4 + 的浓度比，在步骤B中的去氧污水中加入未经过半短程硝化工序的污水，增加短程硝化污水中NH4+ 的浓度，使进入反应段的去氧污水中NO2 — 和NH4 + 的浓度比为1:1。
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为30℃、pH值为7.8、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留5h，去除去氧污水中的NO2 — 和NH4 + ，出口处测得水中的NH4 + 浓度为0.2mg/L，NO3 —浓度为0.3mg/L，NO2 —浓度检测不出，得到水中总氮浓度0.5mg/L，污水中总氮去除率为99.3%。
实施例3
一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，具体包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在33℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.3mg/L，pH值不低于7.5，水力停留7h，得到NO2 —浓度为35.5 mg/L。
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入15min的CO2气体，所述CO2气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为30℃、pH值为7.8、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留4h，去除去氧污水中的NO2 — 和NH4 + ，出口处测得水中的NH4 + 浓度为0.3mg/L，NO3 —浓度为0.3mg/L，NO2 —浓度检测不出，得到水中总氮浓度0.6mg/L，污水中总氮去除率为99.1%。
实施例4
一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，具体包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在33℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.3mg/L，pH值不低于7.5，水力停留7h，得到NO2 —浓度为35.5 mg/L，NH4 + 浓度为24.2mg/L。
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入15min的CO2气体，所述CO2气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤C：浓度调节：根据步骤A中得到的短程硝化污水中的NO2 — 和NH4 + 的浓度比，在步骤B中的去氧污水中加入未经过半短程硝化工序的污水，增加短程硝化污水中NH4 + 的浓度，使进入反应段的去氧污水中NO2 — 和NH4 + 的浓度比为1:1。
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为33℃、pH值为7.8、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留4h，去除去氧污水中的NO2 — 和NH4 + ，出口处测得水中的NH4 + 浓度为0.2mg/L，NO3 —浓度为0.2mg/L，NO2 —浓度检测不出，得到水中总氮浓度0.4mg/L，污水中总氮去除率为99.4%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，将经过预处理的污水采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序结合去除污水中的氮氨杂质，其特征在于：采用半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序在不同反应器里进行的二段式工艺，所述半短程硝化工序与厌氧氨氧化工序之间设置有密封的去氧池，采用通入CO2去除进行了半短程硝化的污水中的溶解氧。
2.根据权利要求1所述的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，其特征在于：所述半短程硝化工序采用限氧硝化，控制污水中的溶液氧不超过0.3~2mg/L，pH值为7.5~8.5，温度为30~35℃。
3.根据权利要求1所述的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理至DO浓度不大于2mg/L，pH值为7.5~8.5的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在30~35℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.3mg/L，pH值不低于7.5，水力停留4~7h，得到NO2 —浓度大于进水口污水中NH4 +浓度50%、小于进水口污水中NH4 +浓度的70%的短程硝化污水；
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入15~30min的CO2 气体，所述CO2 气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为30~35℃、pH值为7.5~8.5、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留3~5h，去除去氧污水中的NO2 —和NH4 +。
4.根据权利要求3所述的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，其特征在于：所述厌氧氨氧化工序与去氧池之间还设置有步骤C，所述步骤C为浓度调节步骤，具体为：根据步骤A中得到的短程硝化污水中的NO2 —和NH4 + 的浓度比，在步骤B中的去氧污水中加入未经过半短程硝化工序的污水，增加短程硝化污水中NH4 + 的浓度，使进入反应段的去氧污水中NO2 —和NH4 + 的浓度比为1:1~1:1.05。
5.根据权利要求4所述的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤A：半短程硝化工序：经过预处理至DO浓度不大于2mg/L，pH值为7.8~8.3的污水进入半短程硝化工序的反应器，温度控制在33~35℃，间歇曝气，维持污水中DO浓度不低于0.5mg/L，pH值不低于7.8，水力停留5~6h，得到NO2 —浓度大于进水口污水中NH4 +浓度50%、小于进水口污水中NH4 +浓度的70%的短程硝化污水；
步骤B：去氧池去氧：步骤A得到的短程硝化污水进入密封的去氧池，并通入20min的CO2气体，所述CO2 气体的通入速率为3L/h/L，得到去氧污水；
步骤C：浓度调节：根据步骤A中得到的短程硝化污水中的NO2 —和NH4 + 的浓度比，在步骤B中的去氧污水中加入未经过半短程硝化工序的污水，增加短程硝化污水中NH4 + 的浓度，使进入反应段的去氧污水中NO2 —和NH4 + 的浓度比为1:1；
步骤D：厌氧氨氧化工序：步骤B得到的去氧污水进入厌氧氨氧化工序的反应器，控制温度为30~35℃、pH值为7.5~8.5、DO浓度不高于0.1mg/L，水力停留3~5h，去除去氧污水中的NO2 —和NH4 + ，脱氮。
6.根据权利要求1~5任一项所述的一种用于去除污水中氮氨杂质的方法，其特征在于：所述半短程硝化工序的反应器与去氧池、去氧池与厌氧氨氧化工序的反应器之间均设置有微生物生物膜。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180626 |
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