CN114291897A - 一种含硝酸盐废水的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含硝酸盐废水的处理系统，包括依次连接的废水储罐、厌氧池、兼氧池、好氧池、沉淀池。厌氧池包括n个依次连通的厌氧池分区，兼氧池包括m个底部依次连通的兼氧池分区，且n、m均为≥2的整数。每个厌氧池分区和每个兼氧池分区内均含有反硝化菌，且各厌氧池分区内的反硝化菌的浓度均大于各兼氧池分区内反硝化菌的浓度。处理系统还包括营养罐，营养罐分别经管道与第一厌氧池分区、第一兼氧池分区、第一好氧池分区连接。外回流管道将沉淀池的部分沉淀污泥输送至第一厌氧池分区、第一兼氧池分区内。本发明设计的含硝酸盐废水的处理系统具有高效、排污质控便捷的优点，使得排出污水的总氮小于10mg/L，确保污水排放的质控要求。
Description
技术领域
本发明属于废水处理领域，涉及氨氮废水处理技术，具体为一种含硝酸盐废水的处理系统。
背景技术
氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等，大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，给水处理的难度和成本加大，甚至对人群及生物产生毒害作用，因此废水排放需要进行脱氮处理。
氨氮废水通常采用硝化菌、反硝化菌下对硝酸盐氮进行氨化反应、反硝化反应，最终转变为氮气从水中溢出，完成脱氮过程。目前，废水处理系统中，硝酸盐氮污水依次经厌氧段、兼氧段、好氧段进行处理，在处理过程中，厌氧池、兼氧池、好氧池等均为单个池体，厌氧池处理完后排出至兼氧池进行处理，再排出至好氧池处理，好氧池内处理后将污水排出，上述处理过程中容易出现废水处理效率低、排放污水中氮超标等问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的废水处理系统废水处理效率低、污水排放中氮超标等问题，设计了一种高效、排污质控便捷的含硝酸盐废水的处理系统。
实现发明目的的技术方案如下：一种含硝酸盐废水的处理系统，包括依次连接的废水储罐、厌氧池、兼氧池、好氧池、沉淀池。
其中，厌氧池包括n个依次连通的厌氧池分区，兼氧池包括m个底部依次连通的兼氧池分区，且n、m均为≥2的整数。
每个厌氧池分区和每个兼氧池分区内均含有反硝化菌，且各厌氧池分区内的反硝化菌的浓度均大于各兼氧池分区内反硝化菌的浓度。厌氧池分区内的反硝化菌用于将含硝酸盐废水中的硝酸盐氮转化为氮气；兼氧池分区内的反硝化菌用于将厌氧池输出的废水中的硝酸盐氮，以及好氧池输回的混合液中的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮转化为氮气。
其中，处理系统还包括营养罐，营养罐内存储有碳和磷的营养液，且营养罐分别经管道与第一厌氧池分区、第一兼氧池分区、好氧池连接。
其中，处理系统还包括外回流管道，外回流管道将沉淀池分别与第一厌氧池分区、第一兼氧池分区连接，将沉淀池的部分沉淀污泥输送至第一厌氧池分区、第一兼氧池分区内。
本发明通过设计含硝酸盐废水的处理系统，通过将厌氧池、兼氧池分别进行分区设计，将各个分区依次连接，能够提高含硝酸盐废水中硝酸盐氮的处理效率，同时通过将营养罐分别与第一厌氧池分区、第一兼氧池分区、第一好氧池分区连接，能够确保各个分区内反硝化菌或硝化菌的营养需求。通过上述处理系统对含硝酸盐废水生化处理后，经沉淀池排出污水的总氮小于10mg/L，确保了污水排放的质控要求。
进一步的，上述废水储罐的输液管道的出口位于第一厌氧池分区的上方，且厌氧池内沿第一厌氧池分区至第n厌氧池分区方向，相邻厌氧池分区之间采用底部连通和上部溢流连通的交替方式进行连通。
进一步的，上述各厌氧池分区及各所述兼氧池分区内均设有搅拌器，搅拌器将活性污泥与各分区内的废水进行混合。
进一步的，上述外回流管道包括外回流主管、第一回流支管、第二回流支管，第一回流支管位于外回流主管与第一兼氧池分区之间，第二回流支管位于外回流主管与第一厌氧分区之间。外回流主管上设有外回流泵，第一回流支管及第二回流支管上分别设有流量计及电磁调节阀。
进一步的，上述好氧池包括q个底部依次连通好氧池分区，q为≥2的整数，每个好氧池分区内均含有硝化菌，硝化菌将前生化工艺产生的氨氮转化为亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。第一好氧池分区与营养罐还经管道连接，且第一好氧池分区与第m兼氧池分区经底部连通，第q好氧池分区与沉淀池经上部出水结构溢流连通。
更进一步的，上述第q好氧池分区与第一兼氧池分区之间还设有内回流管道，内回流管道上设有内回流泵，内回流泵用于将第q好氧池分区内的混合液体输入第一兼氧池分区内，第一兼氧池分区内反硝化菌对好氧池输出的混合液体中的亚硝酸盐氮、硝酸盐氮分解将其转化为氮气排出。
优选的，上述第q好氧池分区向第一兼氧池分区输出的混合液体的回流比为100％～200％，并控制第一兼氧池分内的溶解氧浓度范围为0～0.5mg/L。
更进一步的，上述上部出水结构包括出水槽、与出水槽连通的连通管、与连通管连通的进水筒。
更进一步的，上述各好氧池分区内均设有曝气装置，曝气装置与鼓风机连通。第一好氧池分区内的溶解氧浓度范围为0.4～1.0mg/L，第q好氧池分区的溶解氧浓度范围为1.0～4.0mg/L。
在上述含硝酸盐废水的处理系统的一个实施例中，上述每个厌氧池分区内均含有氨化菌，氨化菌用于将含硝酸盐废水内的有机氮转化为氨氮，厌氧池分区产生的氨氮输出至好氧池分区内，经好氧池分区的硝化菌转换为亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设计含硝酸盐废水的处理系统，通过将厌氧池、兼氧池分别进行分区设计，将各个分区依次连接，能够提高含硝酸盐废水中硝酸盐氮的处理效率，同时通过将营养罐分别与第一厌氧池分区、第一兼氧池分区、第一好氧池分区连接，能够确保各个分区内反硝化菌或硝化菌的营养需求。通过上述处理系统对含硝酸盐废水生化处理后，经沉淀池排出污水的总氮小于10mg/L，确保了污水排放的质控要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为具体实施方式中含硝酸盐废水的处理系统的结构图；
其中，1.废水储罐；2.厌氧池；201.第一厌氧池分区；202.第二厌氧池分区；203.第三厌氧池分区；3.兼氧池；301.第一兼氧池分区；302.第二兼氧池分区；4.好氧池；401.第一好氧池分区；402.第二好氧池分区；403.第三好氧池分区；5.沉淀池；6.出水计量泵；7.搅拌器；8.内回流管道；9.内回流泵；10.出水槽；11.连通管；12.进水筒；13.曝气装置；14.鼓风机；15.外回流管道；16.外回流泵；17.流量计；18.电磁调节阀；19.出水三角堰；20.营养罐。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本具体实施方式公开了一种含硝酸盐废水的处理系统，如图1所示，处理系统包括依次连接的废水储罐1、厌氧池2、兼氧池3、好氧池4、沉淀池5。
其中，废水储罐1内存储有含硝酸盐废水，废水储罐1用于调节含硝酸盐废水的水质，使总氮浓度控制在10000-20000mg/L范围内。废水储罐1可以设计成1个，也可以设置成2个以上分别经管道与厌氧池2连接，其中一个废水储罐1进行使用，另一个废水储罐1可以作为存储使用。在本具体实施方式中，废水储罐1与厌氧池2之间的连接管道上设有出水计量泵6，通过出水计量泵6控制向后端厌氧池2输出含硝酸盐废水的量。
其中，厌氧池2也可称之为高效脱氮反应池，包括n个依次连通的厌氧池分区，n、为≥2的整数，每个厌氧池分区均含有反硝化菌，厌氧池分区内的反硝化菌用于将含硝酸盐废水中的硝酸盐氮转化为氮气。将厌氧池2进行分区设计，能够对输入的含硝酸盐废水进行逐级处理，使得含硝酸盐废水内的硝酸盐氮逐渐降低，在本具体实施方式中，含硝酸盐废水从第一个厌氧池分区进入再从最后一个厌氧池分区排出至兼氧池3中的停留时间控制在24－48小时。
在上述厌氧池2的一种结构中，如图1所示，n＝3，即厌氧池分区一共有3个，可以命名为第一厌氧池分区201、第二厌氧池分区202、第三厌氧池分区203(即第n厌氧池分区)。上述各厌氧池分区内均设有搅拌器7，搅拌器7将活性污泥与各分区内的废水进行混合。同时，废水储罐1的输液管道的出口位于第一厌氧池分区201的上方，且厌氧池2内沿第一厌氧池分区201至第三厌氧池分区203(第n厌氧池分区)方向，相邻厌氧池分区之间采用底部连通和上部溢流连通的交替方式进行连通，即第一厌氧池分区201与第二厌氧池分区202经底部连通，第二厌氧池分区202与第三厌氧池分区203经上部溢流连通，当厌氧池分区的数量＞3个时，各个厌氧池分区的连通方式依照上述方式依次类推。
其中，兼氧池3包括m个底部依次连通的兼氧池分区，m均为≥2的整数，在本具体实施方式中，兼氧池分区的底部侧壁上均匀设有多个连通口(附图未画出)，从最后一个厌氧池分区(即如图1中所示的第三厌氧池分区203)排出至兼氧池3的废水，从第一个兼氧池分区输入至最后一个兼氧池分区输出的总停留时间控制在4－8小时。每个兼氧池分区内均含有反硝化菌，兼氧池分区内的反硝化菌用于将厌氧池输出的废水中的硝酸盐氮，以及好氧池输回的混合液中的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮转化为氮气。
在上述兼氧池3的一种结构中，m＝2，即兼氧池分区有2个，如图1所示，包括第一兼氧池分区301、第二兼氧池分区302(也为第m兼氧池分区)。如图1所示，上述各所述兼氧池分区内均设有搅拌器7，搅拌器7将活性污泥与各分区内的废水进行混合。上述厌氧池2内各厌氧池分区内的反硝化菌的浓度均大于兼氧池3内各兼氧池分区内反硝化菌的浓度。
在上述厌氧池2的另一个实施例中，当含硝酸盐废水中含有有机氮时，有机氮需要在氨化菌的作用下转化为氨氮，氨氮在被硝化菌转换亚硝酸盐氮、硝酸盐氮后，亚硝酸盐氮、硝酸盐氮再被反硝化菌分解形成氮气后排出。因此在本具体实施方式中，上述厌氧池2的每个厌氧池分区内均含有氨化菌，氨化菌用于将含硝酸盐废水内的有机氮转化为氨氮，厌氧池分区产生的氨氮输出至好氧池分区内，经好氧池分区的硝化菌转换为亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
其中，上述好氧池4可以设计成一个，可以将好氧区4进行分区设计，为了确保硝化菌对含硝酸盐废水内的氨氮进行分级处理，确保好氧池4输出至沉淀池内污水中总氮的含量，在本具体实施方式择优选择将上述好氧池4也进行分区设计，好氧池4包括q个底部依次连通好氧池分区，q为≥2的整数，每个好氧池分区内均含有硝化菌，硝化菌将前生化工艺产生的氨氮转化为亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
进一步的，在上述好氧池4的一种结构中，如图1所示，将好氧池4分为3个分区，即q＝3，好氧池4包括第一好氧池分区401、第二好氧池分区402、第三好氧池分区403(即第q好氧池分区)。第一好氧池分区401与第m兼氧池分区(即如图中第二兼氧池分区302)经底部连通，第三好氧池分区403(第q好氧池分区)与沉淀池5经上部出水结构溢流连通，废水在好氧池4内各分区内的总停留时间为18-36小时。如图1所示，上述上部出水结构包括出水槽10、与出水槽10连通的连通管11、与连通管11连通的进水筒12，其中出水槽10位于第q好氧池分区与第一好氧池分区401的共用壁上端，进水筒12将处理后排出的污水输入沉淀池5内进行沉淀处理。
更进一步的，上述第三好氧池分区403(第q好氧池分区)与第一兼氧池分区301之间还设有内回流管道8，内回流管道8上设有内回流泵9，内回流泵9用于将第三好氧池分区403(第q好氧池分区)内的混合液体输入第一兼氧池分区301内，第一兼氧池分区301内反硝化菌对好氧池4输出的混合液体中的亚硝酸盐氮、硝酸盐氮分解将其转化为氮气排出。优选的，上述第三好氧池分区403(第q好氧池分区)向第一兼氧池分区301输出的混合液体的回流比为100％～200％，并控制第一兼氧池分301内的溶解氧浓度范围为0～0.5mg/L。在本具体实施方式中，上述各好氧池分区内均设有曝气装置13，曝气装置13与鼓风机14连通，通过曝气装置13的工作使得第一好氧池分区401内的溶解氧浓度范围为0.4～1.0mg/L，第q好氧池分区(第三好氧池分区403)的溶解氧浓度范围为1.0～4.0mg/L。
其中，如图1所示，处理系统还包括营养罐20，营养罐20内存储有碳和磷的营养液，且营养罐分别经管道与第一厌氧池分区201、第一兼氧池分区301、第一好氧池分区401连接，将营养罐20分别第一厌氧池分区201、第一兼氧池分区301、第一好氧池分区401连接，能够强化各个处理池的第一个分区内的消化或反硝化租用。
在本具体实施方式中，由于厌氧池2、兼氧池3、好氧池4、沉淀池5是依次连通的，因此前端池内的活性污泥会向后端池内排出，因此为了确保厌氧池2、兼氧池3、好氧池4内活性污泥的量，进而确保硝化菌、反硝化菌等菌种的浓度，如图1所示，处理系统还包括外回流管道15，外回流管道15将沉淀池5分别与第一厌氧池分区201、第一兼氧池分区301连接，将沉淀池5的部分沉淀污泥输送至第一厌氧池分区201、第一兼氧池分区301内，在废水处理过程中，由于各种菌类的繁殖，活性污泥的量不断增加，因此沉淀池5内多余的活性污泥输出至污泥处理系统进行处理。在外回流管道的一种结构中，如图1所示，上述外回流管道包括外回流主管、第一回流支管、第二回流支管，第一回流支管位于外回流主管与第一兼氧池分区301之间，第二回流支管位于外回流主管与第一厌氧分区201之间。外回流主管15上设有外回流泵16，第一回流支管及第二回流支管上分别设有流量计17及电磁调节阀18。
本具体实施方式提供的含硝酸盐废水的处理系统处理含硝酸盐废水的过程为：
第一步，废水储罐1通过出水计量泵6控制向第一厌氧池分区201输出含硝酸盐废水的废水量；
第二步，含硝酸盐废水依次在第一厌氧池分区201、第二厌氧池分区202、第三厌氧池分区203内，依次被高浓度的反硝化菌，以及氨化菌处理，高浓度反硝化菌进行短程反硝化处理将硝酸盐氮分解为氮气，氨化菌将有机氮转化为氨氮；
第三步，处理后废水输出至兼氧池3中后，依次经第一兼氧池分区301、第二兼氧池分区302内的反硝化菌将剩余的硝酸盐氮，以及好氧区4输回的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮进行分解产生氮气并排出；
第四步，被处理后废水输出至好氧池4内，依次经第一好氧池分区401、第二好氧池分区402、第三好氧池分区403处理，将硝化菌将兼氧池3输出的氨氮转化为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮，再将其通过内回流管道8中经兼氧池3进行再处理；
第五步，被好氧池4处理后的废水经上部出水结构输出至沉淀池5中进行沉淀处理，沉淀的部分污泥经外回流管道分别输入第一厌氧池分区201、第一兼氧池分区301中，确保厌氧池2及兼氧池3内的活性污泥量，另一部输出进行处理，沉淀池5沉淀的污水清液(总氮含量控制在10mg/L以内)经沉淀池壁上的出水三角堰19输出。
通过设计含硝酸盐废水的处理系统，通过将厌氧池2、兼氧池3、好氧池4分别进行分区设计，将各个分区依次连接，能够提高含硝酸盐废水中硝酸盐氮的处理效率，同时通过将营养罐分别与第一厌氧池分区201、第一兼氧池分区301、第一好氧池分区401连接，能够确保各个分区内反硝化菌或硝化菌的营养需求。通过上述处理系统对含硝酸盐废水生化处理后，经沉淀池排出污水的总氮小于10mg/L，确保了污水排放的质控要求。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种含硝酸盐废水的处理系统，包括依次连接的废水储罐、厌氧池、兼氧池、好氧池、沉淀池，其特征在于：所述厌氧池包括n个依次连通的厌氧池分区，所述兼氧池包括m个底部依次连通的兼氧池分区，且n、m均为≥2的整数；
每个所述厌氧池分区和每个所述兼氧池分区内均含有反硝化菌，且各所述厌氧池分区内的反硝化菌的浓度均大于各所述兼氧池分区内反硝化菌的浓度；
处理系统还包括营养罐，所述营养罐内存储有碳和磷的营养液，且所述营养罐分别经管道与第一厌氧池分区、第一兼氧池分区、所述好氧池连接；
处理系统还包括外回流管道，所述外回流管道将所述沉淀池分别与所述第一厌氧池分区、所述第一兼氧池分区连接，将所述沉淀池的部分沉淀污泥输送至所述第一厌氧池分区、所述第一兼氧池分区内。
2.根据权利要求1所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：所述废水储罐的输液管道的出口位于所述第一厌氧池分区的上方，且所述厌氧池内沿所述第一厌氧池分区至第n厌氧池分区方向，相邻所述厌氧池分区之间采用底部连通和上部溢流连通的交替方式进行连通。
3.根据权利要求1所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：各所述厌氧池分区及各所述兼氧池分区内均设有搅拌器。
4.根据权利要求1所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：所述外回流管道包括外回流主管、第一回流支管、第二回流支管，第一回流支管位于外回流主管与所述第一兼氧池分区之间，第二回流支管位于外回流主管与所述第一厌氧分区之间；
所述外回流主管上设有外回流泵，所述第一回流支管及所述第二回流支管上分别设有流量计及电磁调节阀。
5.根据权利要求1所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：所述好氧池包括q个底部依次连通好氧池分区，q为≥2的整数，每个所述好氧池分区内均含有硝化菌；
第一好氧池分区与营养罐还经管道连接，且所述第一好氧池分区与第m兼氧池分区经底部连通，第q好氧池分区与所述沉淀池经上部出水结构溢流连通。
6.根据权利要求5所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：所述第q好氧池分区与所述第一兼氧池分区之间还设有内回流管道，内回流管道上设有内回流泵，所述内回流泵用于将所述第q好氧池分区内的混合液体输入所述第一兼氧池分区内。
7.根据权利要求6所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：所述第q好氧池分区向所述第一兼氧池分区输出的混合液体的回流比为100％～200％，并控制所述第一兼氧池分内的溶解氧浓度范围为0～0.5mg/L。
8.根据权利要求5所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：所述上部出水结构包括出水槽、与出水槽连通的连通管、与连通管连通的进水筒。
9.根据权利要求5所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：各所述好氧池分区内均设有曝气装置，所述曝气装置与鼓风机连通；所述第一好氧池分区内的溶解氧浓度范围为0.4～1.0mg/L，所述第q好氧池分区的溶解氧浓度范围为1.0～4.0mg/L。
10.根据权利要求1～9任一项所述的含硝酸盐废水的处理系统，其特征在于：每个所述厌氧池分区内均含有氨化菌，所述氨化菌用于将含硝酸盐废水内的有机氮转化为氨氮。
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2021
- 2021-12-17 CN CN202111558323.9A patent/CN114291897A/zh active Pending
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