CN109455875A - 一种工业污水深度脱氮处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业污水深度脱氮处理方法。该工业污水深度脱氮处理方法包含以下步骤：（1）工业污水经过滤装置进行过滤；（2）过滤后的工业污水通过加药装置进行加药；（3）加药后的工业污水通过填料层，对工业污水进行处理，所述加药是指加入碳酸钙和碳酸钠浓度为50~100mg/L的水溶液，以及微生物，所述填料层的填料包含石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物。本发明的方法简化了现有工艺，成本低，操作简单，且更加环保。

Description

一种工业污水深度脱氮处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体是涉及一种工业污水深度脱氮处理方法。
背景技术
随着工业化的集中和人口城市化的进程，水污染成了不能回避的问题。尤其是排水中氮磷的污染，对环境造成更为明显的危害。当前的总氮污染（城市污水厂排水中硝酸盐氮占总氮的比重约90%）的去除方法，就是利用厌氧微生物在有碳源存在下，进行异养反硝化，将水中的硝酸盐氮还原为氮气，从而离开水体，达到水质净化的目的。
为了促进这种反应的进行，必须满足反应的条件，就是排水中要有足够的碳源，精确来讲，是BOD：TN=3-5，按照平均值4来计算，几乎90%的污水厂都面临着碳源不足，无奈，就人为加入碳源，有的加入乙酸钠，有的加入甲醇，更有甚者加入葡萄糖、白糖等等，造成资源极大浪费。另外还有技术上的风险，碳源不够会造成出水总氮超标，碳源过量，会造成出水COD超标。此外，反应中产生大量厌氧污泥，需要定期反冲洗，造成工作量大增。综上，当前的异养反硝化工艺，成本高，工艺复杂，操作繁琐，风险大。有鉴于此，开发了一种全新的脱氮工艺具有十分重大的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供了一种工业污水深度脱氮处理方法，该方法简化了现有工艺，成本低，操作简单，且更加环保。
为达到本发明的目的，本发明的工业污水深度脱氮处理方法包含以下步骤：
（1）工业污水经过滤装置进行过滤；
（2）过滤后的工业污水通过加药装置进行加药；
（3）加药后的工业污水通过填料层，对工业污水进行处理，即对水中的硝酸盐氮进行反硝化，是硝酸盐氮转为氮气而离开水体。
进一步的，所述加药是指加入碳酸钙和碳酸钠浓度为50~100mg/L的水溶液，以及选自寡养单胞菌、脱氮副球菌、反硝化细菌和脱氮硫杆菌中的一种或多种微生物，优选的，所述微生物中有效活菌数为190~210亿cfu/g。
优选的，所述反硝化细菌，菌株为丛毛单胞菌（Comamonas sp.）DB-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间：2018年08月29号，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏号为CGMCC No. 16354。
优选的，所述寡养单胞菌，菌株为寡养单胞菌（Stenotrophomonas sp.）DB-2，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间：2018年08月29号，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏号为CGMCC No. 16355。
本发明所保藏的反硝化细菌和寡养单胞菌的保藏证明等详细信息详见2018年10月16日申请的申请号为201811200369.1，发明名称为“一株反硝化细菌及其应用和微生物菌剂”的专利申请和2018年10月16日申请的申请号为201811200376.1，发明名称为“一株寡养单胞菌及其应用和微生物菌剂”的专利申请。
进一步的，所述填料层的填料包含石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物。
优选的，所述石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物质量比为0~1：1：3~4。
进一步的，所述填料层中的石英砂在最下层，火山岩在最上层，碳酸钙、硫代硫酸和硫磺粉的颗粒物混合均匀，在石英砂和火山岩之间，作为反应层。
进一步的，所述填料的设计负荷为400g／dm3。
优选的，所述石英砂的粒径大小为10-15mm，所述火山岩的粒径大小为3-5mm。
优选的，所述硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物的制备方法为：按三者质量比为1：1~4：1~3，例如1：3：2混合，加入三者质量和15~20%的水，充分混合，搅拌均匀后挤压成粒，自然干燥。干燥后进行耐水试验：取成品颗粒少许，加入水中，水不浑浊，颗粒不粉化为合格。
进一步的，所述步骤（3）中处理温度为20~28℃。
与现有技术相比，本发明避免了碳源的投加，成本极大降低，没有或者极少污泥的产生，不需要添置反冲洗设备，例如反冲洗水泵，反冲洗风机等，简化了脱氮工艺，不但成本低，操作也很简单，对于市场的把握和切入点，做到了很好衔接。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。
此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
工业污水经过滤装置进行过滤后通过加药装置进行加药，加药后的工业污水通过填料层，在20~28℃条件下对工业污水进行处理，即对水中的硝酸盐氮进行反硝化，是硝酸盐氮转为氮气而离开水体。所述加药是指加入碳酸钙和碳酸钠浓度为80mg/L的水溶液，以及反硝化细菌，细菌中有效活菌数为190~210亿cfu/g，所述反硝化细菌，菌株为丛毛单胞菌（Comamonas sp.）DB-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 16354。所述填料层的填料包含石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物，其中所述石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物质量比为1：1：3.5，且所述填料层的设计负荷为400g／dm3，石英砂在最下层，火山岩在最上层，碳酸钙、硫代硫酸和硫磺粉的颗粒物混合均匀，在石英砂和火山岩之间，作为反应层，所述石英砂的粒径大小为10-15mm，所述火山岩的粒径大小为3-5mm。所述硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物的制备方法为：按三者质量比为1：2.5：2混合，加入三者质量和18%的水，充分混合，搅拌均匀后挤压成粒，自然干燥。干燥后进行耐水试验：取成品颗粒少许，加入水中，水不浑浊，颗粒不粉化为合格。经检验，污水经上述方法处理后总氮含量降低了98.98%，且符合GB18918-2002规定的TDS≤2000mg/l，对水生生物完全无害。
实施例2
工业污水经过滤装置进行过滤后通过加药装置进行加药，加药后的工业污水通过填料层，在20~28℃条件下对工业污水进行处理，即对水中的硝酸盐氮进行反硝化，是硝酸盐氮转为氮气而离开水体。所述加药是指加入碳酸钙和碳酸钠浓度为50mg/L的水溶液，以及寡养单胞菌，细菌中有效活菌数为190~210亿cfu/g，所述寡养单胞菌，菌株为寡养单胞菌（Stenotrophomonas sp.）DB-2，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 16355。所述填料层的填料包含石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物，其中所述石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物质量比为1：1：3，且所述填料层的设计负荷为400g／dm3，石英砂在最下层，火山岩在最上层，碳酸钙、硫代硫酸和硫磺粉的颗粒物混合均匀，在石英砂和火山岩之间，作为反应层，所述石英砂的粒径大小为10-15mm，所述火山岩的粒径大小为3-5mm。所述硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物的制备方法为：按三者质量比为1：1：1混合，加入三者质量和15%的水，充分混合，搅拌均匀后挤压成粒，自然干燥。干燥后进行耐水试验：取成品颗粒少许，加入水中，水不浑浊，颗粒不粉化为合格。经检验，污水经上述方法处理后总氮含量降低了99.02%，且符合GB18918-2002规定的TDS≤2000mg/l，对水生生物完全无害。
实施例3
工业污水经过滤装置进行过滤后通过加药装置进行加药，加药后的工业污水通过填料层，在20~28℃条件下对工业污水进行处理，即对水中的硝酸盐氮进行反硝化，是硝酸盐氮转为氮气而离开水体。所述加药是指加入碳酸钙和碳酸钠浓度为100mg/L的水溶液，以及寡养单胞菌，细菌中有效活菌数为190~210亿cfu/g，所述寡养单胞菌，菌株为寡养单胞菌（Stenotrophomonas sp.）DB-2，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 16355。所述填料层的填料包含石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物，其中所述石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物质量比为1：1：3，且所述填料层的设计负荷为400g／dm3，石英砂在最下层，火山岩在最上层，碳酸钙、硫代硫酸和硫磺粉的颗粒物混合均匀，在石英砂和火山岩之间，作为反应层，所述石英砂的粒径大小为10-15mm，所述火山岩的粒径大小为3-5mm。所述硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物的制备方法为：按三者质量比为1：4：1混合，加入三者质量和20%的水，充分混合，搅拌均匀后挤压成粒，自然干燥。干燥后进行耐水试验：取成品颗粒少许，加入水中，水不浑浊，颗粒不粉化为合格。经检验，污水经上述方法处理后总氮含量降低了98.85%，且符合GB18918-2002规定的TDS≤2000mg/l，对水生生物完全无害。
实施例4
工业污水经过滤装置进行过滤后通过加药装置进行加药，加药后的工业污水通过填料层，在20~28℃条件下对工业污水进行处理，即对水中的硝酸盐氮进行反硝化，是硝酸盐氮转为氮气而离开水体。所述加药是指加入碳酸钙和碳酸钠浓度为50mg/L的水溶液，以及反硝化细菌，细菌中有效活菌数为190~210亿cfu/g，所述反硝化细菌，菌株为丛毛单胞菌（Comamonas sp.）DB-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 16354。所述填料层的填料包含石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物，其中所述石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物质量比为1：1：4，且所述填料层的设计负荷为400g／dm3，石英砂在最下层，火山岩在最上层，碳酸钙、硫代硫酸和硫磺粉的颗粒物混合均匀，在石英砂和火山岩之间，作为反应层，所述石英砂的粒径大小为10-15mm，所述火山岩的粒径大小为3-5mm。所述硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物的制备方法为：按三者质量比为1：1：3混合，加入三者质量和16%的水，充分混合，搅拌均匀后挤压成粒，自然干燥。干燥后进行耐水试验：取成品颗粒少许，加入水中，水不浑浊，颗粒不粉化为合格。经检验，污水经上述方法处理后总氮含量降低了98.93%，且符合GB18918-2002规定的TDS≤2000mg/l，对水生生物完全无害。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，该工业污水深度脱氮处理方法包含以下步骤：
（1）工业污水经过滤装置进行过滤；
（2）过滤后的工业污水通过加药装置进行加药；
（3）加药后的工业污水通过填料层，对工业污水进行处理。
2.根据权利要求1所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述加药是指加入碳酸钙和碳酸钠浓度为50~100mg/L的水溶液，以及选自寡养单胞菌、脱氮副球菌、反硝化细菌和脱氮硫杆菌中的一种或多种微生物，优选的，所述微生物中有效活菌数为190~210亿cfu/g。
3.根据权利要求2所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述反硝化细菌，菌株为丛毛单胞菌（Comamonas sp.）DB-1，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 16354。
4.根据权利要求2所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述寡养单胞菌，菌株为寡养单胞菌（Stenotrophomonas sp.）DB-2，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No. 16355。
5.根据权利要求1所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述填料层的填料包含石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物，优选的，所述石英砂，火山岩，碳酸钙、硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物质量比为0~1：1：3~4。
6.根据权利要求5所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述填料层中的石英砂在最下层，火山岩在最上层，碳酸钙、硫代硫酸和硫磺粉的颗粒物混合均匀，在石英砂和火山岩之间，作为反应层。
7.根据权利要求5或6所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述填料的设计负荷为400g／dm3。
8.根据权利要求5或6所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述石英砂的粒径大小为10-15mm，所述火山岩的粒径大小为3-5mm。
9.根据权利要求5或6所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述硫代硫酸钠和硫磺粉组成的颗粒混合物的制备方法为：按三者质量比为1：1~4：1~3，例如1：3：2混合，加入三者质量和15~20%的水，充分混合，搅拌均匀后挤压成粒，自然干燥，干燥后进行耐水试验，即取成品颗粒少许，加入水中，水不浑浊，颗粒不粉化为合格。
10.根据权利要求1-9任一项所述的工业污水深度脱氮处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中处理温度为20~28℃。
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