CN108946944A - 短程反硝化促进废水总氮去除的方法 - Google Patents
短程反硝化促进废水总氮去除的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108946944A CN108946944A CN201810897774.7A CN201810897774A CN108946944A CN 108946944 A CN108946944 A CN 108946944A CN 201810897774 A CN201810897774 A CN 201810897774A CN 108946944 A CN108946944 A CN 108946944A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- short
- unit
- denitrification
- range
- wastewater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 30
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 28
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 24
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 17
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 5
- 241001453382 Nitrosomonadales Species 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 5
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 241000203069 Archaea Species 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 abstract description 17
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 abstract description 16
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 abstract description 6
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N ON=O.ON=O.ON=O.N Chemical compound ON=O.ON=O.ON=O.N JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 abstract 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 239000000149 chemical water pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- -1 nitrate nitrogen Chemical compound 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
- C02F3/307—Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/84—Biological processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/286—Anaerobic digestion processes including two or more steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/05—Biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种短程反硝化促进废水总氮去除的方法，高氨氮废水经过前处理单元去除有机物生产沼气后进入短程硝化‑厌氧氨氧化脱氮单元、去除氨氮和大部分总氮后，出水进入硫还原短程反硝化单元，通入沼气使硝酸盐氮转化为亚硝酸盐氮，硫还原短程反硝化单元部分出水回流至短程硝化‑厌氧氨氧化脱氮单元继续进行厌氧氨氧化反应进一步去除总氮，剩余出水进入后处理单元，在后处理单元进行深度处理，后处理单元出水达到排放标准后排放。本发明的优点表现在：厌氧消化出水总氮去除率高，同时实现废水脱氮与沼气脱硫，完全自养脱氮，沼气生物脱硫不需加氧，整个废水脱氮与沼气脱硫系统运行费用低。
Description
技术领域
本发明涉及一种以沼气中硫化氢为电子供体的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，属于废水处理领域，适用于畜禽养殖废水、高氮高浓度工业有机废水、垃圾渗滤液、城市污水厂剩余污泥厌氧消化处理沼气工程产生的沼液的脱氮以及沼气脱硫。
背景技术
畜禽养殖废水、高氮高浓度工业有机废水、垃圾渗滤液、城市污水厂剩余污泥一般采用厌氧消化去除有机物并生产沼气，厌氧处理出水是一种高氮低碳废水，排入水体之前需要进行脱氮处理。针对高氮低碳废水，传统的生物脱氮主要采用硝化-反硝化法，分为2个阶段，首先是自养的硝化菌在好氧的条件下将氨氮氧化为亚硝态氮（NO2 --N）、硝态氮（NO3 --N），然后通过异养的反硝化菌在缺氧的条件下利用有机碳源将NO3 --N、NO2 --N还原为氮气。传统硝化-反硝化法对高氮低碳废水的脱氮效果差，主要是因为反硝化过程需要易降解有机物，高氮低碳废水缺乏易降解有机物。另外硝化过程产生酸度，使混合液pH值降低，影响微生物活性和处理系统效能。
荷兰Delft工业大学于1997年提出并开发了一种新型脱氮工艺（短程硝化-厌氧氨氧化工艺）受到了国内外广泛重视。其基本原理是：先在有氧的条件下，利用氨氧化菌将氨氧化成NO2 -，然后在厌氧或缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以NO2 -作为电子受体，直接将NH4 +氧化为N2。在厌氧氨氧化过程中，将NH4 +和NO2 -转化为N2的过程为完全自养，且NH4 +-N的氧化无需分子态氧的参与，而NO2 --N的还原也无需有机物的参与。所以，与传统硝化-反硝化生物脱氮工艺相比，厌氧氨氧化工艺可以节省62.5%的供氧量，而且不需要外加碳源，因而可以大幅度地降低脱氮的基建投资和运行成本。但是，理论上，短程硝化-厌氧氨氧化工艺对总氮的去除效率只能达到89%，对于高氮低碳的厌氧处理出水，经过短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理后，仍然含有较高浓度总氮，主要是硝态氮，还不能达到要求日益严格的排放标准，需要进一步处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种短程反硝化促进废水总氮去除的方法。采用本发明处理厌氧消化出水，完全自养脱氮，总氮去除率高，同时实现废水脱氮与沼气脱硫，沼气生物脱硫不需加氧，整个废水脱氮与沼气脱硫系统运行费用低。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）高氨氮废水进入前处理单元进行厌氧消化，去除有机物并产生沼气；
（2）厌氧消化出水进入短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元去除氨氮及大部分总氮；
（3）短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元出水从反应器顶部进入硫还原短程反硝化单元，该单元接种污泥，并从反应器底部通入沼气，控制沼气与该单元进水的体积比；
（4）硫还原短程反硝化单元出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元再进行厌氧氨氧化反应进一步去除总氮；
（5）硫还原短程反硝化单元部分出水进入后处理单元，去除污泥，同时去除磷和难降解有机物。
所述前处理单元为厌氧消化单元，例如完全混合式厌氧反应器、厌氧接触反应器、上流式厌氧污泥床等；后处理单元为絮凝单元或沉淀单元。
所述接种污泥为好氧或厌氧污泥中的一种或多种按任意比例的混合。
所述控制沼气与该单元进水的体积比，使沼气中S2与该单元进水中NO3 --N的摩尔比为1:1~1。
所述硫还原短程反硝化单元出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，回流比为进水的100%~500%。
所述短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元采用一步法或采用两步法。
所述步骤（3）中，在15~35 oC下，硫还原短程反硝化单元中废水停留（HRT）为0.5~2天，在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 -。
所述高氨氮废水的氨氮浓度为300~1800 mg N/L。
所述步骤（2）中涉及的生物化学反应为：
NH4 + + 1.44O2 + 0.05CO2 → 0.99NO2 –+ 0.01C5H7NO2 + 1.99H+ + 0.97 H2O （1）
在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元硝化微生物作用下，O2氧化NH4 +生成NO2 -；
NH4 + +1.32NO2 –→ 1.02N2 + 0.26NO3 –+ 0.066CH2O0.5N0.l5 + 2.03H2O （2）
在厌氧氨氧化微生物作用下，NO2 –氧化NH4 +生成氮气（N2）和NO3 -。
所述硝化微生物可以是氨氧化细菌或氨氧化古菌，厌氧氨氧化微生物为厌氧氨氧化菌。
所述步骤（3）中涉及的生物化学反应为：
NO3 –+ S2–+ 2H → S0 + NO2 –+ H2O （3）
在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 -。
采用本发明的优点在于：
① 提高厌氧消化出水总氮去除率，短程硝化-厌氧氨氧化工艺对总氮的去除效率理论上只能达到89%，采用本发明，总氮去除率可达到95%以上。
② 可同时实现废水脱氮与沼气脱硫，本发明既能提高总氮去除率，又能消耗沼气中硫化氢，可以实现沼气脱硫。
③ 厌氧消化出水完全自养脱氮，短程硝化、厌氧氨氧化、硫还原短程反硝化都是自养过程，不需要外加碳源。
④ 沼气脱硫不需加氧，也不需要脱硫剂；沼气脱硫一般采用化学脱硫和生物脱硫。前者需要脱硫剂，费用高；后者需要加氧，存在爆炸风险。本发明既不需要加氧也不需要脱硫剂。
⑤ 减少整个废水脱氮与沼气脱硫系统运行费用。其脱硫成本比化学脱硫节约80%以上，比加氧生物脱硫节约40%以上。
附图说明
图1为本发明工艺设备流程图；
图中标记为：1、前处理单元，2、短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，3、硫还原短程反硝化单元，4、后处理单元。
具体实施方式
实施例1
一种短程反硝化促进废水总氮去除的方法，包括如下步骤：
（1）高氨氮废水进入前处理单元进行厌氧消化，去除有机物并产生沼气；
（2）厌氧消化出水进入短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元去除氨氮及大部分总氮；
（3）短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元出水从反应器顶部进入硫还原短程反硝化单元，该单元接种污泥，并从反应器底部通入沼气，控制沼气与该单元进水的体积比；
（4）硫还原短程反硝化单元部分出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元再进行厌氧氨氧化反应进一步去除总氮；
（5）硫还原短程反硝化单元部分出水进入后处理单元，去除污泥，同时去除磷和难降解有机物。
所述前处理单元为厌氧消化单元，例如完全混合式厌氧反应器、厌氧接触反应器、上流式厌氧污泥床等；后处理单元为絮凝单元或沉淀单元。
所述接种污泥为好氧或厌氧污泥中的一种或多种按任意比例的混合。
所述控制沼气与该单元进水的体积比，使沼气中S2与该单元进水中NO3 --N的摩尔比为1:1。
所述硫还原短程反硝化单元部分出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，回流比为进水的100%~500%。
所述短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元采用一步法或采用两步法。
所述步骤（3）中，在15~35 oC下，硫还原短程反硝化单元中废水停留（HRT）为0.5~2天。在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 -。
所述高氨氮废水的氨氮浓度为300~1800 mg N/L。
所述步骤（2）中涉及的生物化学反应为：
NH4 + + 1.44O2 + 0.05CO2 → 0.99NO2 –+ 0.01C5H7NO2 + 1.99H+ + 0.97 H2O （1）
在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元硝化微生物作用下，O2氧化NH4 +生成NO2 -；
NH4 + +1.32NO2 –→ 1.02N2 + 0.26NO3 –+ 0.066CH2O0.5N0.l5 + 2.03H2O （2）
在厌氧氨氧化微生物作用下，NO2 –氧化NH4 +生成氮气（N2）和NO3 -。
所述硝化微生物可以是氨氧化细菌或氨氧化古菌，厌氧氨氧化微生物为厌氧氨氧化菌。
所述步骤（3）中涉及的生物化学反应为：
NO3 –+ S2–+ 2H → S0 + NO2 –+ H2O （3）
在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 -。
实施例2
本发明所涉及到的高氨氮废水生物脱氮系统，由前处理单元、短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元、硫还原短程反硝化单元和后处理单元依次连接而成，高氨氮废水经过前处理单元去除有机物生产沼气后进入短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元、在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元去除氨氮及大部分总氮后，出水进入硫还原短程反硝化单元，硫还原短程反硝化单元部分出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，剩余出水进入后处理单元，在后处理单元进行深度处理，后处理单元出水达到排放标准后排放，其特征在于硫还原短程反硝化单元通入沼气，加入好氧或厌氧污泥作为接种污泥，培养具有短程反硝化和去除硫化氢的多功能微生物混合污泥，控制沼气与该单元进水的体积比，使硝酸盐氮转化为亚硝酸盐氮。
上述方案中，所述前处理单元为厌氧消化单元，以去除有机物并产生沼气。
上述方案中，所述后处理单元为絮凝单元、沉淀单元，以去除污泥，同时达到去除磷和难降解有机物的作用。
上述方案中，所述接种污泥为好氧或厌氧污泥中的一种或多种。
上述方案中，控制沼气中与该单元进水的体积比，使沼气中S2与该单元进水中NO3 --N的摩尔比为1:1。
上述方案中，硫还原短程反硝化单元部分出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，回流比为100%~300%。
上述方案中，短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元可采用一步法，也可采用两步法。
上述方案中，在15~35 oC下，硫还原短程反硝化单元中废水停留（HRT）为0.5~2天。
上述方案中，所述高氨氮废水的氨氮浓度为300~1800 mg N/L。
本发明所涉及的生物化学反应为：
NH4 + + 1.44O2 + 0.05CO2 → 0.99NO2 –+ 0.01C5H7NO2 + 1.99H+ + 0.97 H2O （1）
NH4 + +1.32NO2 –→ 1.02N2 + 0.26NO3 –+ 0.066CH2O0.5N0.l5 + 2.03H2O （2）
NO3 –+ S2–+ 2H → S0 + NO2 –+ H2O （3）
在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元硝化微生物作用下，O2氧化NH4 +生成NO2 -（式1）；在厌氧氨氧化微生物作用下，NO2 –氧化NH4 +生成氮气（N2）和NO3 -（式2）。在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 - （式3）。硫还原短程反硝化单元出水回流到短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，再进行厌氧氨氧化反应进一步去除总氮（式2）。
本发明所用的接种污泥范围广泛，包括一般性的好氧或厌氧污泥，可选择一种污泥单独接种或多种污泥同时混合接种。
本发明中采用的设备均为现有设备，在此不做详细说明。
实施例3
本实施例结合附图对本发明做进一步说明。
高氨氮废水生物脱氮系统由前处理单元1、短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元2、硫还原短程反硝化单元3和后处理单元4依次连接而成。
（1）高氮高浓度有机废水进入前处理单元1进行厌氧消化，以去除有机物并产生沼气。
（2）厌氧消化出水进入短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元2，培养短程硝化、厌氧氨氧化污泥，短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元可采用一步法，也可采用两步法。在硝化微生物作用下，O2氧化NH4 +生成NO2 -，在厌氧氨氧化微生物作用下，NO2 –氧化NH4 +生成氮气（N2）和NO3 -。
（3）短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元2出水从反应器顶部进入硫还原短程反硝化单元3，该单元接种好氧或厌氧污泥中的一种或多种，并从反应器底部通入沼气，控制沼气与该单元进水的体积比，使沼气中S2与该单元进水中NO3 --N的摩尔比为1:1。在15~35 oC下，硫还原短程反硝化单元中废水停留（HRT）为0.5~2天。在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 -。
（4）硫还原短程反硝化单元3部分出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元2，回流比为100%~300%，在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元2再进行厌氧氨氧化反应进一步去除总氮。
（5）硫还原短程反硝化单元3部分出水进入后处理单元4，后处理单元可采用絮凝、沉淀、氧化等深度处理工艺，以去除污泥，同时达到去除磷和难降解有机物的作用。
Claims (10)
1.一种短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）高氨氮废水进入前处理单元进行厌氧消化，去除有机物并产生沼气；
（2）厌氧消化出水进入短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元去除氨氮及总氮；
（3）短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元出水从反应器顶部进入硫还原短程反硝化单元，该单元接种污泥，并从反应器底部通入沼气，控制沼气与该单元进水的体积比；
（4）硫还原短程反硝化单元出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元再进行厌氧氨氧化反应进一步去除总氮；
（5）硫还原短程反硝化单元部分出水进入后处理单元，去除污泥，同时去除磷和难降解有机物。
2.根据权利要求1所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述前处理单元为厌氧消化单元；后处理单元为絮凝单元或沉淀单元。
3.根据权利要求2所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述接种污泥为好氧或厌氧污泥中的一种或多种按任意比例的混合。
4.根据权利要求3所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述控制沼气与该单元进水的体积比，使沼气中S2与该单元进水中NO3 --N的摩尔比为1:1。
5.根据权利要求4所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述硫还原短程反硝化单元出水回流至短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元，回流比为进水的100%~500%。
6.根据权利要求5所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，在15~35 oC下，硫还原短程反硝化单元中废水停留为0.5~2天，在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 -。
7.根据权利要求6所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述高氨氮废水的氨氮浓度为300~1800 mg N/L。
8.根据权利要求7所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述步骤（2）中涉及的生物化学反应为：
NH4 + + 1.44O2 + 0.05CO2 → 0.99NO2 – + 0.01C5H7NO2 + 1.99H+ + 0.97 H2O （1）
在短程硝化-厌氧氨氧化脱氮单元硝化微生物作用下，O2氧化NH4 +生成NO2 -；
NH4 + +1.32NO2 –→ 1.02N2 + 0.26NO3 – + 0.066CH2O0.5N0.l5 + 2.03H2O （2）
在厌氧氨氧化微生物作用下，NO2 –氧化NH4 +生成氮气和NO3 -。
9.根据权利要求8所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述硝化微生物为氨氧化细菌或氨氧化古菌，厌氧氨氧化微生物为厌氧氨氧化菌。
10.根据权利要求9所述的短程反硝化促进废水总氮去除的方法，其特征在于：所述步骤（3）中涉及的生物化学反应为：
NO3 –+ S2–+ 2H → S0 + NO2 –+ H2O （3）
在硫还原短程反硝化单元的反硝化微生物作用下，S2–还原NO3 -生成NO2 -。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810897774.7A CN108946944B (zh) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | 短程反硝化促进废水总氮去除的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810897774.7A CN108946944B (zh) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | 短程反硝化促进废水总氮去除的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108946944A true CN108946944A (zh) | 2018-12-07 |
| CN108946944B CN108946944B (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=64468848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810897774.7A Active CN108946944B (zh) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | 短程反硝化促进废水总氮去除的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108946944B (zh) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109721156A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-07 | 北京工业大学 | 间歇曝气一体化/短程反硝化-厌氧氨氧化处理晚期垃圾渗滤液的装置与方法 |
| CN109775934A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-21 | 山东本源环境科技有限公司 | 一种养殖废水处理工艺 |
| CN109809558A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 东北大学 | 一种基于硫基填料的复合脱氮反应器及脱氮处理工艺 |
| CN109943377A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种以亚硝酸盐为电子受体的沼气净化同步强化污水脱氮的方法 |
| CN110002608A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种同步实现污水脱氮和沼气脱硫的方法 |
| CN110683647A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-14 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 处理有机废水的装置及方法 |
| TWI689470B (zh) * | 2018-12-28 | 2020-04-01 | 財團法人工業技術研究院 | 沼氣脫硫與沼液脫氮之整合處理系統與方法 |
| CN111484137A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-04 | 北京工业大学 | 一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺 |
| CN111606419A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-01 | 北京工业大学 | 一种能源自给的污水处理系统及方法 |
| CN114314861A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-12 | 厦门大学 | 一种水体脱氮方法 |
| CN114906932A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-16 | 清研环境科技股份有限公司 | 高氨氮有机废水除碳脱氮装置及处理方法 |
| CN115385447A (zh) * | 2021-09-01 | 2022-11-25 | 上海大学 | 一种处理垃圾渗滤液的方法 |
| CN116216989A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-06 | 重庆大学 | 一种粪污废水处理方法及处理系统 |
| CN118239607A (zh) * | 2023-11-22 | 2024-06-25 | 湖南迪亚环境工程股份有限公司 | 一种提高半程反硝化过程中亚硝态氮转化效果的方法 |
| CN119176639A (zh) * | 2024-10-23 | 2024-12-24 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种全流程节能降碳脱氮除磷的污水处理方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101560017A (zh) * | 2009-06-02 | 2009-10-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种短程反硝化脱硫废水处理方法 |
| CN105330023A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-17 | 杭州师范大学 | 一种集成化自流式生物脱氮除硫反应器 |
| CN105923774A (zh) * | 2016-07-10 | 2016-09-07 | 彭永臻 | 一种三段式短程硝化-厌氧氨氧化-短程反硝化工艺实现污泥消化液深度脱氮的装置与方法 |
-
2018
- 2018-08-08 CN CN201810897774.7A patent/CN108946944B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101560017A (zh) * | 2009-06-02 | 2009-10-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种短程反硝化脱硫废水处理方法 |
| CN105330023A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-17 | 杭州师范大学 | 一种集成化自流式生物脱氮除硫反应器 |
| CN105923774A (zh) * | 2016-07-10 | 2016-09-07 | 彭永臻 | 一种三段式短程硝化-厌氧氨氧化-短程反硝化工艺实现污泥消化液深度脱氮的装置与方法 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| S.SRI SHALINI等: "Start-up of the SHARON and ANAMMOX process in landfill bioreactors using aerobic and anaerobic ammonium oxidising biomass", 《BIORESOURCE TECHNOLOGY》 * |
| 戴嘉敏等: "基于硫循环的污水处理工艺—SANI工艺研究进展", 《工业水处理》 * |
| 李军等: "S2-/NO3—N对硫自养反硝化与厌氧氨氧化耦合脱氮除硫启动的影响", 《环境科学研究》 * |
| 李文超等: "硫自养反硝化技术在污废水处理中应用研究进展", 《水处理技术》 * |
| 李权等: "厌氧氨氧化菌种类及其与各类功能菌再ANAMMOX系统内的协作", 《水处理技术》 * |
| 陈重军等: "厌氧氨氧化污水处理工艺及其实际应用研究进展", 《生态环境学报》 * |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI689470B (zh) * | 2018-12-28 | 2020-04-01 | 財團法人工業技術研究院 | 沼氣脫硫與沼液脫氮之整合處理系統與方法 |
| CN109721156A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-07 | 北京工业大学 | 间歇曝气一体化/短程反硝化-厌氧氨氧化处理晚期垃圾渗滤液的装置与方法 |
| CN109721156B (zh) * | 2019-01-21 | 2021-10-22 | 北京工业大学 | 间歇曝气一体化/短程反硝化-厌氧氨氧化处理晚期垃圾渗滤液的装置与方法 |
| CN109775934A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-21 | 山东本源环境科技有限公司 | 一种养殖废水处理工艺 |
| CN109809558A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 东北大学 | 一种基于硫基填料的复合脱氮反应器及脱氮处理工艺 |
| CN109809558B (zh) * | 2019-03-19 | 2021-08-17 | 东北大学 | 一种基于硫基填料的复合脱氮反应器及脱氮处理工艺 |
| CN109943377B (zh) * | 2019-04-17 | 2021-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种以亚硝酸盐为电子受体的沼气净化同步强化污水脱氮的方法 |
| CN109943377A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种以亚硝酸盐为电子受体的沼气净化同步强化污水脱氮的方法 |
| CN110002608A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种同步实现污水脱氮和沼气脱硫的方法 |
| CN110002608B (zh) * | 2019-04-17 | 2021-07-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种同步实现污水脱氮和沼气脱硫的方法 |
| CN110683647A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-14 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 处理有机废水的装置及方法 |
| CN111484137A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-04 | 北京工业大学 | 一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺 |
| CN111484137B (zh) * | 2020-05-18 | 2022-03-25 | 北京工业大学 | 一种采用AnMBR膜的高浓度废水处理系统及工艺 |
| CN111606419A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-01 | 北京工业大学 | 一种能源自给的污水处理系统及方法 |
| CN115385447A (zh) * | 2021-09-01 | 2022-11-25 | 上海大学 | 一种处理垃圾渗滤液的方法 |
| CN114314861A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-12 | 厦门大学 | 一种水体脱氮方法 |
| CN114314861B (zh) * | 2022-01-13 | 2023-09-15 | 厦门大学 | 一种水体脱氮方法 |
| CN114906932A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-16 | 清研环境科技股份有限公司 | 高氨氮有机废水除碳脱氮装置及处理方法 |
| CN116216989A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-06 | 重庆大学 | 一种粪污废水处理方法及处理系统 |
| CN116216989B (zh) * | 2023-03-06 | 2024-12-20 | 重庆大学 | 一种粪污废水处理方法及处理系统 |
| CN118239607A (zh) * | 2023-11-22 | 2024-06-25 | 湖南迪亚环境工程股份有限公司 | 一种提高半程反硝化过程中亚硝态氮转化效果的方法 |
| CN119176639A (zh) * | 2024-10-23 | 2024-12-24 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种全流程节能降碳脱氮除磷的污水处理方法及系统 |
| CN119176639B (zh) * | 2024-10-23 | 2025-02-11 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种全流程节能降碳脱氮除磷的污水处理方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108946944B (zh) | 2021-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108946944B (zh) | 短程反硝化促进废水总氮去除的方法 | |
| CN108483655B (zh) | 一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化和硫自养反硝化深度脱氮的方法 | |
| CN112158952B (zh) | 连续流aoa短程硝化与厌氧氨氧化耦合污泥发酵反硝化处理低碳氮比废水的装置与方法 | |
| CN103288211B (zh) | 缺氧/好氧sbr-deamox脱氮工艺处理低c/n比城市污水的装置及方法 | |
| CN105859038B (zh) | 一种高效利用污泥中碳源的污水处理工艺 | |
| CN101050026A (zh) | 高浓度有机废水深度脱氮处理方法 | |
| CN105347618A (zh) | 高氨氮废水的生物脱氮系统 | |
| CN104310585B (zh) | 半硝化-反硝化厌氧氨氧化处理低碳氮比城市污水的装置与方法 | |
| CN104961305A (zh) | 一种畜禽养殖废水厌氧发酵液的处理方法 | |
| CN101007684A (zh) | 一种垃圾渗滤液厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮的方法 | |
| CN114477420A (zh) | 连续流aoa短程硝化及内源短程反硝化双耦合厌氧氨氧化实现污水深度脱氮的方法与装置 | |
| CN112390362A (zh) | 短程硝化/厌氧氨氧化后接短程反硝化/厌氧氨氧化高效处理氨氮废水的系统和方法 | |
| CN109650543B (zh) | 一种在连续流条件下处理低基质废水的spna一体式脱氮方法 | |
| CN113277616B (zh) | 基于硫离子自养短程反硝化与厌氧氨氧化耦合的脱氮除硫方法 | |
| CN102515352A (zh) | 一种合成氨工业废水中氨氮脱除方法 | |
| CN114477613A (zh) | 一种垃圾渗滤液深度脱氮的方法 | |
| CN107840550B (zh) | 一种垃圾渗沥液的处理方法 | |
| CN111960538B (zh) | 一种实现低氨氮废水短程硝化-厌氧氨氧化脱氮稳定运行的系统及方法 | |
| CN113716693A (zh) | 一种基于厌氧-好氧-缺氧运行对垃圾渗滤液深度脱氮的装置与方法 | |
| CN110002683A (zh) | 处理中等强度含氨氮城市污水的连续流a2o耦合uasb脱氮除磷装置和方法 | |
| CN109626739A (zh) | 一种焦化废水脱氮方法 | |
| CN101456626A (zh) | 一种a2/o氧化沟工艺运行控制方法 | |
| KR20020016674A (ko) | 축산폐수 고도처리 시스템 | |
| CN114620840A (zh) | 一种城市污水厌氧氨氧化深度脱氮的方法 | |
| CN106542636A (zh) | 一种快速启动全程自养脱氮的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |