CN109678242A - 处理含高浓度硝态氮废水的方法 - Google Patents

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杨兴
王金质
王正兵
马增贵
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China Petroleum and Chemical Corp
Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
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China Petroleum and Chemical Corp
Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group Co Ltd
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms

Abstract

本发明属于环保技术领域，涉及处理含高浓度硝态氮废水的方法。在进入厌氧生物反应器之前，将需要处理的废水，调节到合适的碳源、氮源、磷源的比值，合适的温度，恰当的pH范围，通过测量进水前的综合池内硝态氮浓度的值和处理后出水池的硝态氮浓度，来分析该方法对现阶段处理污水中的硝态氮所能达到的效果。本发明方法能够处理浓度上限在1400mg/L的高浓度硝态氮废水，并且满足行业标准，实现污水中硝态氮达标排放。

Description

处理含高浓度硝态氮废水的方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种处理含高浓度硝态氮废水的方法。
背景技术
化工行业，作为污染物排放的重点行业，对于现阶段全球范围内倡导的节能减排，保护环境，有着责无旁贷的责任和义务，在最新的《化学工业主要水污染物排放标准》（DB32/939-2006）中要求，化工企业自2007年1月1日起，实现废水总氮的直接排放指标在25mg/L以下。
目前，对含硝态氮废水的处理，峰值浓度在800mg/L，对于含硝态氮的有机废水，一般采用厌氧硝化工艺进行处理，去除绝大部分有机污染物，减轻后续环保负荷，一般高浓度有机废水都含有相当数量的硝态氮，在降解过程中，绝大多出有机物被分解，但是氮基本没有去除，因此厌氧硝化液变成一种高氮低碳的废水，如果再进行好氧处理，对氮的去除效果比较差，不能满足排放标准。
本发明方法经过人工投加碳源和磷源，将含硝态氮峰值浓度达1400mg/L的废水，在厌氧反硝化过程中，硝态氮被转化为氮气，直接排入大气中。利用硝酸盐氮或亚硝酸盐氮为生化反应的氢的电子接受者，在无氧的条件下，进行有机氮的还原而获得能量，最终实现将废水中的高浓度硝态氮达标排放。
发明内容
本发明目的：解决了现阶段，在处理含高浓度硝态氮的有机废水工艺中，处理后的厌氧硝化液高氮低碳，硝态氮不能达标排放的问题，本发明首先对废水各项工艺指标进行调节控制，包括废水的进水温度、PH值以及废水的碳氮磷比值等指标的控制，在进水达到各项指标要求后，泵入特定的厌氧生物反应器进行生化反应，即可达到高效处理高浓度硝态氮的目的。
本发明的技术方案是：处理含高浓度硝态氮废水的方法，其特征在于含有高浓度硝态氮的废水，在厌氧反应器内，利用反硝化生物细菌，将硝酸根离子转化为氮气，产物中还有碱性物质产生，其特征包括以下步骤：（1）所排放的废水在进入厌氧反应器前，经过综合调节池，池中加入硝酸或氢氧化钠，将废水的初始PH值调节在一定的范围；（2）在综合调节池中调节污水中碳、氮、磷的比值，并将该比值控制在一定的范围；（3）污水进入厌氧反应器之前，保证水温控制在一定的范围；（4）污水在厌氧反应器内经处理结束后，出水样本PH值和硝态氮浓度在合理的范围，达到排放标准。
本发明方法中，硝酸和氢氧化钠的质量分数分别为20-60%和15-35%。
所述进厌氧反应器前污水温度控制在10-50℃。
所述废水在综合调节池内PH控制在2-4之间。
所述在综合调节池内添加碳源、氮源和磷源，其中C：N：P=（240-350）:（3-5）:（1-3）。
本发明中，主要营养盐为经加水稀释后的粉状固体磷酸二氢钾。
主要碳源以醋酸钠来代替，醋酸钠质量分数为58%-60%。
主要污染物硝酸根来源于“硝镁法”制浓硝酸装置，其硝态氮含量在1000-2000mg/L。
本发明，进水硝态氮浓度峰值在800-1400 mg/L，出水水质硝态氮浓度小于20mg/L，达到排放标准。
本发明方法技术效果：
1、解决污水处理企业在处理含高浓度硝态氮污水的过程中，遇到的处理后液体高氮低碳，不能达标排放，同时装备运行成本高、工艺复杂且存在二次污染的潜在问题，同时将现阶段的工艺所能处理的硝态氮浓度峰值提升到1400 mg/L，能够更加高效的处理含更高浓度硝态氮的废水；
2、通过调节废水中碳源与氮源的比值，保证生化反应的高效性，从而增强了处理硝态氮的效率；
3、工艺流程简单，现场设备基本实现远程控制和监控；设备运行过程连续性强，运行费用低；
4、该工艺具有技术先进，流程短，硝态氮脱除效率高，投资低的特点，可将废水中浓度在800-1400mg/L的硝态氮，经过生物法反硝化技术，出水含硝态氮小于20mg/L，最高脱除率大于95%，实现达标排放。
具体实施方式
实施例1
在综合调节池中，控制水温恒定在25℃，初始PH控制在2.4,碳源：氮源：磷源=245：3:1.5，通过调节池内硝态氮的浓度，在污水经过厌氧反应器后，分析出水硝态氮浓度的值。
实施例2
在综合调节池中，控制调节池内硝态氮浓度在1300mg/L，初始PH在2.5，碳源：氮源：磷源=255:3.5:2，通过控制综合调节池温度，在污水经过厌氧反应器后，分析出水硝态氮浓度值。
实施例3
在综合调节池中，控制调节池内污水碳源：氮源：磷源=300:4:2,水温控制在35℃，综合池硝态氮浓度在1200mg/L，通过控制综合池的PH，在污水经过厌氧反应器后，分析出水硝态氮浓度值。
实施例4
在综合调节池中，控制水温在40℃，综合调节池内硝态氮浓度在1400mg/L，初始PH在3，通过调节碳源：氮源：磷源的比值，在污水经过厌氧反应器后，分析出水硝态氮浓度值。
检测结果如下表1-4。
表1 实施例一
样品号 初始PH 水温(℃) C/N/P 进水硝氮浓度（mg/L） 出水硝氮浓度（mg/L）
1 2.4 25 245：3:1.5 1300 17.5
2 2.4 25 245：3:1.5 1200 18.1
3 2.4 25 245：3:1.5 1100 18.3
4 2.4 25 245：3:1.5 1000 17.7
5 2.4 25 245：3:1.5 900 15.4
6 2.4 25 245：3:1.5 800 14.6
表2 实施例二
样品号 初始PH 水温(℃) C/N/P 进水硝氮浓度（mg/L） 出水硝氮浓度（mg/L）
1 2.5 25 255:3.5:2 1300 17.7
2 2.5 28 255:3.5:2 1300 17.1
3 2.5 32 255:3.5:2 1300 15.4
4 2.5 36 255:3.5:2 1300 14.8
5 2.5 38 255:3.5:2 1300 13.6
6 2.5 42 255:3.5:2 1300 14.9
表3 实施例三
样品号 初始PH 水温(℃) C/N/P 进水硝氮浓度（mg/L） 出水硝氮浓度（mg/L）
1 2.5 35 280:4:2 1200 15.7
2 2.8 35 290:4:2 1200 16.0
3 3.1 35 290:3:1 1200 16.7
4 3.4 35 300:3:1 1200 18.6
5 3.7 35 300:4:3 1200 19.2
6 4.0 35 300:5:2 1200 18.9
表4实施例四
样品号 初始PH 水温(℃) C/N/P 进水硝氮浓度（mg/L） 出水硝氮浓度（mg/L）
1 3.0 40 300:4:2 1400 16.3
2 3.0 40 300:4:2 1400 15.3
3 3.0 40 300:4:2 1400 14.0
4 3.0 40 300:4:2 1400 15.2
5 3.0 40 300:4:2 1400 13.1
6 3.0 40 300:4:2 1400 14.9

Claims (9)

1.一种处理含高浓度硝态氮废水的方法，其特征在于含有高浓度硝态氮的废水，在厌氧反应器内，利用反硝化生物细菌，将硝酸根离子转化为氮气，产物中还有碱性物质产生，其特征包括以下步骤：（1）所排放的废水在进入厌氧反应器前，经过综合调节池，池中加入硝酸或氢氧化钠，调节废水的初始pH值；（2）在综合调节池中调节污水中碳、氮、磷的比值；（3）污水进入厌氧反应器之前，控制水温；（4）污水在厌氧反应器内经处理结束后，出水样本pH值和硝态氮浓度达到排放标准。
2.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是所述步骤1中，硝酸和氢氧化钠的质量分数分别为20-60%和15-35%。
3.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是所述步骤3中，进厌氧反应器前污水温度控制在10-50℃。
4.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是所述步骤1中，废水在综合调节池内pH控制在2-4之间。
5.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是所述步骤1中，在综合调节池内添加碳源、氮源和磷源，其中C：N：P=（240-350）:（3-5）:（1-3）。
6.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是，主要营养盐为经加水稀释后的粉状固体磷酸二氢钾。
7.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是，主要碳源以醋酸钠来代替，醋酸钠质量分数为58%-60%。
8.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是，主要污染物硝酸根来源于“硝镁法”制浓硝酸装置，其硝态氮含量在1000-2000mg/L。
9.根据权利要求1所述处理高浓度硝态氮的方法，其特征是，进水硝态氮浓度峰值在800-1400 mg/L，出水水质硝态氮浓度小于20mg/L，达到排放标准。
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