CN117164111A - 一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺。本发明通过配水、反应区反应、通过堰板将处理后的污水均匀收集、用于反冲污水；出水等步骤。出水水质稳定，污泥产量少并易于处理，处理过程产生的污泥量少，大大降低系统反冲洗强度和频率，而且碳排放少，绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域。更具体地，涉及一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺。
背景技术
随着城市化、工业化的发展，水环境污染问题日益彰显。其中，控制氮磷超标排放导致的水体污染，是水环境治理的重点问题。目前，污水处理厂多采用生物法处理污水。与物理化学法相比，生物法具有处理费用低、避免造成环境二次污染等优点。
传统的生物法脱氮除磷一般采用硝化-反硝化、厌氧释磷-好氧过量吸磷技术。在厌氧条件下，聚磷菌（PAOs）摄取大量的原水有机物贮存为聚β-羟基丁酸盐（PHB），同时将体内聚磷酸盐分解产生的磷释放至体外。在好氧条件下，聚磷菌利用体内 PHB分解所释放的能量过量摄取污水中的磷，并在体内合成聚磷酸盐。最终通过剩余污泥排放实现生物除磷。同样在好氧条件下，硝化细菌可以氧气为电子受体氧化氨氮为硝酸盐氮。随后，反硝化菌在缺氧条件下以有机物为电子供体将硝酸盐氮还原为氮气，从而实现污水中氮污染物的去除。现有研究表明，传统的生物法同步脱氮除磷工艺面临着诸多难题：1）城镇污水 C/N 比普遍较低，而生物脱氮、除磷同时需要大量的碳源，两者存在激烈的碳源竞争，仅依靠原水中的碳源，将导致 95% 以上城市污水处理厂出水水质难以长期稳定达标，且面临曝气能耗高、化学药剂成本高、污泥产量和处置费用高等问题；2）脱氮除磷功能菌生长代谢方式不同，世代周期差异较大，存在污泥龄矛盾，不利于自养菌的持留和富集；3）脱氮除磷两类功能菌对溶解氧的要求存在竞争和差异，导致工艺运营调控困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺。本发明通过配水、反应区反应、通过堰板将处理后的污水均匀收集、用于反冲污水；出水等步骤。出水水质稳定，污泥产量少并易于处理，处理过程产生的污泥量少，大大降低系统反冲洗强度和频率，而且碳排放少，绿色环保。
本发明的目的是提供一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，包括以下步骤：
A: 配水区：采用长柄滤头保证配水的均匀；
B：反应区：包括承托层、自氧反硝化层和静水层；
C：收集区通过堰板将处理后的污水均匀收集，避免水短路；
D：污水收集后进入中间水池，用于反冲污水；
E：反冲洗采用汽、水联合反冲洗；
F：反冲汽水经简单沉淀后，渣排出，浓液进入污水进水端；
G：出水。
优选的，在步骤（A）中，所述配水区的水质标准为：COD：280~320mg/L；TN 47~49mg/L；TP 7~9mg/L；DO 0.28~0.3mg/L；pH 7~7.2。优选的，在步骤（B）中，还包括：在所述自氧反硝化层投放自氧反硝化微生物，使其在自氧反硝化填料面均匀成长。进一步优选的，反应区的进水量0.5~0.7m3/L；停留10~16h。优选的，在步骤（F）中，所述气水联合冲洗为：气冲洗强度14-18L/（m2·s），水冲洗强度5-7L/（m2·s），持续时间4-8min。优选的，所述自氧反硝化微生物驯化方法为：1）接种城镇污水处理厂二沉池不添加化学药剂的活性污泥，活性污泥含水率不大于98%，接种活性污泥量不大于生物选择区或生物反应区的池体体积的1/3；2）接种微生物菌种，接种比例不大于活性污泥体积的3%；3）生物选择区或生物反应区进满水后，连续曝气12-24h，然后沉淀，排出上清液，重复进水、曝气、沉淀、排液的过程，持续7天，驯化过程中需连续、均匀曝气，溶解氧控制在2-6mg/L，pH值保持在6-7；4）第八天起，连续进水，初期只按照设计的污水处理量的10-30%进水，每天少量递增，直至达到设计的污水处理量。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明不需要添加碳源实现TN的去除，同时其中的产物Fe2+、Ca2+与PO4 3-反应沉淀去除，同步脱去除P；使得污水厂处理污水的成本降低，控制了处理污水的费用；（2）出水水质稳定，污泥产量少并易于处理，处理过程产生的污泥量少，大大降低系统反冲洗强度和频率，而且碳排放少，绿色环保。
附图说明
图1：低碳氮比废水的深度脱氮工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
其中，实施例中所采用的自氧反硝化微生物均采用如下的驯化方法为：1）接种城镇污水处理厂二沉池不添加化学药剂的活性污泥，活性污泥含水率不大于98%，接种活性污泥量不大于生物选择区或生物反应区的池体体积的1/3；2）接种微生物菌种，接种比例不大于活性污泥体积的3%；3）生物选择区或生物反应区进满水后，连续曝气20h，然后沉淀，排出上清液，重复进水、曝气、沉淀、排液的过程，持续7天，驯化过程中需连续、均匀曝气，溶解氧控制在4mg/L，pH值保持在6.5；4）第八天起，连续进水，初期只按照设计的污水处理量的20%进水，每天少量递增，直至达到设计的污水处理量。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1
1．一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A: 配水区：采用长柄滤头保证配水的均匀；
水质标准为：COD：300mg/L；TN 48mg/L；TP 8mg/L；DO 0.29mg/L；pH 7.1；
B：反应区：包括承托层、自氧反硝化层和静水层；在所述自氧反硝化层投放自氧反硝化微生物，使其在自氧反硝化填料面均匀成长；
反应区的进水量0.6m3/L；停留14h；
C：收集区通过堰板将处理后的污水均匀收集，避免水短路；
D：污水收集后进入中间水池，用于反冲污水；
E：反冲洗采用汽、水联合反冲洗；
气水联合冲洗，气冲洗强度16L/（m2·s），水冲洗强度6L/（m2·s），持续时间6min;
F：反冲汽水经简单沉淀后，渣排出，浓液进入污水进水端。
G：出水。测得出水水质为：COD：35mg/L；TN 6mg/L；TP 0.3mg/L。
实施例2
1．一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A: 配水区：采用长柄滤头保证配水的均匀；
水质标准为：COD： 320mg/L；TN 47mg/L；TP 9mg/L；DO 0.28mg/L；pH 7.2；
B：反应区：包括承托层、自氧反硝化层和静水层；在所述自氧反硝化层投放自氧反硝化微生物，使其在自氧反硝化填料面均匀成长；
反应区的进水量0.7m3/L；停留10h；
C：收集区通过堰板将处理后的污水均匀收集，避免水短路；
D：污水收集后进入中间水池，用于反冲污水；
E：反冲洗采用汽、水联合反冲洗；
气水联合冲洗，气冲洗强度18L/（m2·s），水冲洗强度5L/（m2·s），持续时间8min;
F：反冲汽水经简单沉淀后，渣排出，浓液进入污水进水端，
G：出水。测得出水水质为：COD：39mg/L；TN 9mg/L；TP 0.6mg/L。
实施例3
1．一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A: 配水区：采用长柄滤头保证配水的均匀；
水质标准为：COD：280mg/L；TN 49mg/L；TP 7mg/L；DO 0.3mg/L；pH 7；
B：反应区：包括承托层、自氧反硝化层和静水层；在所述自氧反硝化层投放自氧反硝化微生物，使其在自氧反硝化填料面均匀成长；
反应区的进水量0.5m3/L；停留16h；
C：收集区通过堰板将处理后的污水均匀收集，避免水短路；
D：污水收集后进入中间水池，用于反冲污水；
E：反冲洗采用汽、水联合反冲洗；
气水联合冲洗，气冲洗强度14L/（m2·s），水冲洗强度7L/（m2·s），持续时间4min;
F：反冲汽水经简单沉淀后，渣排出，浓液进入污水进水端，
G：出水。测得出水水质为：COD：36mg/L；TN 8mg/L；TP 0.7mg/L。
实施例4
1．一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A: 配水区：采用长柄滤头保证配水的均匀；
水质标准为：COD：290mg/L；TN 49mg/L；TP 9mg/L；DO 0.28mg/L；pH 7；
B：反应区：包括承托层、自氧反硝化层和静水层；在所述自氧反硝化层投放自氧反硝化微生物，使其在自氧反硝化填料面均匀成长；
反应区的进水量0.5m3/L；停留12h；
C：收集区通过堰板将处理后的污水均匀收集，避免水短路；
D：污水收集后进入中间水池，用于反冲污水；
E：反冲洗采用汽、水联合反冲洗；
气水联合冲洗，气冲洗强度17L/（m2·s），水冲洗强度6L/（m2·s），持续时间7min;
F：反冲汽水经简单沉淀后，渣排出，浓液进入污水进水端，
G：出水。测得出水水质为：COD：32mg/L；TN 4mg/L；TP 0.2mg/L。
对照例1：
反冲洗采用汽反冲洗；气冲洗强度23L/（m2·s），持续时间7min;其它步骤和条件同实施例4。测得出水水质为：COD：45mg/L；TN 13mg/L；TP 1.2mg/L。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A: 配水区：采用长柄滤头保证配水的均匀；
B：反应区：包括承托层、自氧反硝化层和静水层；
C：收集区：通过堰板将处理后的污水均匀收集，避免水短路；
D：污水收集后进入中间水池，用于反冲污水；
E：反冲洗采用汽、水联合反冲洗；
F：反冲汽水经简单沉淀后，渣排出，浓液进入污水进水端；
G：出水。
2.根据权利要求1所述的一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：
在步骤（A）中，所述配水区的水质标准为：COD：280~320mg/L；TN 47~49mg/L；TP 7~9mg/L；DO 0.28~0.3mg/L；pH 7~7.2。
3.根据权利要求1所述的一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：在步骤（B）中，还包括：在所述自氧反硝化层投放自氧反硝化微生物，使其在自氧反硝化填料面均匀成长。
4.根据权利要求1或3所述的一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：反应区的进水量0.5~0.7m3/L；停留10~16h。
5.根据权利要求1所述的一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：
在步骤（F）中，所述汽、水联合反冲洗为：气冲洗强度14-18L/（m2·s），水冲洗强度5-7L/（m2·s），持续时间4-8min。
6.根据权利要求3所述的一种低碳氮比废水的深度脱氮工艺，其特征在于：
所述自氧反硝化微生物驯化方法为：
1）接种城镇污水处理厂二沉池不添加化学药剂的活性污泥，活性污泥含水率不大于98%，接种活性污泥量不大于生物选择区或生物反应区的池体体积的1/3；
2）接种微生物菌种，接种比例不大于活性污泥体积的3%；
3）生物选择区或生物反应区进满水后，连续曝气12-24h，然后沉淀，排出上清液，重复进水、曝气、沉淀、排液的过程，持续7天，驯化过程中需连续、均匀曝气，溶解氧控制在2-6mg/L，pH值保持在6-7；
4）第八天起，连续进水，初期只按照设计的污水处理量的10-30%进水，每天少量递增，直至达到设计的污水处理量。
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