RU2652253C2 - Способ биологического удаления азота из сточных вод - Google Patents

Способ биологического удаления азота из сточных вод Download PDF

Info

Publication number
RU2652253C2
RU2652253C2 RU2015148762A RU2015148762A RU2652253C2 RU 2652253 C2 RU2652253 C2 RU 2652253C2 RU 2015148762 A RU2015148762 A RU 2015148762A RU 2015148762 A RU2015148762 A RU 2015148762A RU 2652253 C2 RU2652253 C2 RU 2652253C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wastewater
reactor
stream
retention time
granular
Prior art date
Application number
RU2015148762A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015148762A (ru
Inventor
Тим Лукас Георг ХЕНДРИКС
Томмасо ЛОТТИ
ЛОСДРЕХТ Маринус Корнелис Мария ВАН
Янс КРЕЙТ
Original Assignee
Паквес И.П. Б.В.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Паквес И.П. Б.В. filed Critical Паквес И.П. Б.В.
Publication of RU2015148762A publication Critical patent/RU2015148762A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2652253C2 publication Critical patent/RU2652253C2/ru

Links

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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/34—N2O
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/44—Time
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

Изобретение относится к способу биологического удаления азота из сточных вод. Способ включает создание потока сточных вод, содержащих аммоний, непрерывное введение потока сточных вод в реактор, содержащий гранулярный осадок, содержащий гранулы, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс и периферию из бактерий, окисляющих аммиак, воздействие на сточные воды в реакторе окисления аммония при условиях окисления аммония, включающих температуру в пределах от 5 до 25°C, концентрацию растворенного кислорода в сточных водах в пределах от 0,4 до 4,0 мг/л и гидравлическое время удерживания сточных вод в реакторе в пределах от 0,5 ч до 1,5 дн, с получением газообразного потока, содержащего азот, и дисперсии гранулярного осадка и негранулярного осадка в обработанных сточных водах, непрерывное разделение полученной дисперсии на поток, содержащий гранулярный осадок, и поток, содержащий обработанные сточные воды и негранулярный осадок, рециклирование потока, содержащего гранулярный осадок, в реактор и высвобождение негранулярного осадка из способа, когда гранулярный осадок имеет время удерживания в реакторе по меньшей мере в десять раз больше, чем гидравлическое время удерживания, и где время удерживания любого негранулярного осадка в реакторе равно гидравлическому времени удерживания или самое большее в три раза превышает его. Изобретение обеспечивает эффективный способ объединенной нитрификации и анаэробного окисления аммония при низких температурах в промышленном масштабе для неразбавленных потоков сточных вод. 14 з.п. ф-лы.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу биологического удаления азота из сточных вод в реакторе, содержащем гранулярный осадок, содержащий гранулы, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс (осуществляющих анаэробное окисление аммония) и периферию из бактерий, окисляющих аммиак, при температуре ниже 25°C.
Уровень техники
Способ объединенной нитрификации и анаэробного окисления аммоний (аннамокс) для сточных вод известен в данной области и, как правило, используется для обработки обогащенных аммонием потоков сточных вод, при мезофильных температурах, то есть в пределах от 25 до 40°C. В этом способе половина аммония сначала окисляется с помощью бактерий, окисляющих аммиак, с образованием нитрита в соответствии со следующим уравнением реакции:
4NH4 ++3O2→2NH4 ++2NO2 -+4H++2H2O (1)
Затем полученный в результате аммоний и нитрит преобразуются в молекулярный газообразный азот с помощью бактерий аннамокс в соответствии со следующим уравнением реакции:
NH4 ++NO2 -→N2+2H2O (2)
Известно осуществление обеих стадий способа в одном реакторе, где бактерии, окисляющие аммиак, и бактерии аннамокс образуют компактные гранулы осадка, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс и периферию из бактерий, окисляющих аммиак. Такие способы, например, описаны в J.R. Vazquez-Padin et al., Water Science & Technology (2011), p. 1282-1288.
Бактерии аннамокс имеют малую скорость роста, и по этой причине объединенная нитрификация и анаэробное окисление аммония для сточных вод применяются в основном для потоков сточных вод, имеющих температуру примерно 30°C. Кроме того, при мезофильных температурах, максимальная скорость роста бактерий, окисляющих аммиак, больше, чем максимальная скорость роста бактерий, окисляющих нитрит, таким образом, устраняется нежелательное окисление нитрита до нитрата.
Однако было бы преимущественным, если бы объединенная нитрификация и анаэробное окисление аммония для сточных вод могли осуществляться при более низкой температуре, то есть при температуре ниже 25°C, предпочтительно, в пределах между 10 и 20°C, поскольку бытовые сточные воды, как правило, доступны при таких более низких температурах. Предложена объединенная нитрификация и анаэробное окисление аммония для сточных вод при низких температурах. В J.R. Vazquez-Padin et al, Water Science & Technology (2011), p. 1282-1288, исследуют условия, пригодные для объединенной нитрификации и анаэробного окисления аммония для разбавленных потоков сточных вод при низких температурах в конфигурации из двух установок и в конфигурации с одной установкой. Обнаружено, что можно осуществлять объединенную нитрификацию и анаэробное окисление аммония в одном реакторе при 20°C. Реактор имеет отношение высота/диаметр равное 5,5. При используемых условиях способа формируются компактные гранулы осадка, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс и периферию из бактерий, окисляющих аммиак. Способ, описанный в Vazquez-Padin et al., работает в загрузочном режиме.
В заявке на Международный патент WO 2011/110905 описывается способ биологической очистки сточных вод, содержащих аммоний, в аэрационном танке при низкой концентрации кислорода (меньше чем 1,0 мг/л растворенного кислорода) при температурах в пределах между 7 и 25°C, где дополнительный осадок, формируемый при деаммонификации воды с осадком из дигестера при температуре выше 25°C, вводится в аэрационный танк для непрерывного увеличения количества бактерий аннамокс в аэрационном танке. В способе заявки на Международный патент WO2011/110905, часть осадка рециклируется над аэрационным танком без удаления негранулярного осадка.
В данной области имеется необходимость в улучшенном способе объединенной нитрификации и анаэробного окисления аммония при низких температурах, которые можно осуществлять в промышленном масштабе и для неразбавленных потоков сточных вод, и где не требуется непрерывного добавления бактерий аннамокс.
Сущность изобретения
Теперь обнаружено, что посредством работы объединенного способа нитрификации и анаэробного окисления аммония в одном реакторе, содержащем гранулярный осадок с бактериями аннамокс и бактериями, окисляющими аммиак, при таких условиях, что время удерживания гранулярного осадка, по меньшей мере, в десять раз больше, чем гидравлическое время удерживания, и где время удерживания любого негранулярного осадка, образующегося в реакторе, самое большее в три раза больше, чем гидравлическое время удерживания, и где гидравлическое время удерживания находится в пределах от 0,5 часа до 1,5 дней, способ может работать при температурах ниже 25°C, даже в реакторе с относительно низким отношением высоты к диаметру и даже без добавления бактерий аннамокс. Условия, когда время удерживания гранулярного осадка существенно выше, чем гидравлическое время удерживания, и когда время удерживания негранулярного осадка не является намного большим, чем гидравлическое время удерживания, или является сходным с ним, получают посредством разделения жидкого эффлюента реактора на фракцию, содержащую гранулярный осадок, и фракцию, не содержащую негранулярного осадка или содержащую очень малые его количества, и содержащую негранулярный осадок. Такое разделение может быть получено, например, посредством использования отстойника с наклонными пластинами и работы отстойника при относительно высокой восходящей скорости эффлюента реактора. Выделенный гранулярный осадок рециклируется в реактор, а негранулярный осадок извлекается из способа.
Соответственно, настоящее изобретение предлагает способ биологического удаления азота из сточных вод, включающий:
(a) создание потока сточных вод, содержащих аммоний;
(b) непрерывное введение потока сточных вод в реактор, содержащий гранулярный осадок, содержащий гранулы, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс и периферию из бактерий, окисляющих аммиак;
(c) воздействие на сточные воды в реакторе окисления аммония при условиях окисления аммония, включающих температуру в пределах от 5 до 25°C, концентрацию растворенного кислорода в сточных водах в пределах от 0,4 мг/л до 4,0 мг/л и гидравлическое время удерживания сточных вод в реакторе в пределах от 0,5 часа до 1,5 дней, с получением газообразного потока, содержащего азот, и дисперсии гранулярного осадка и негранулярного осадка в обработанных сточных водах; и
(d) непрерывное разделение полученной дисперсии на поток, содержащий гранулярный осадок, и поток, содержащий обработанные сточные воды и негранулярный осадок, и рециклирование потока, содержащего гранулярный осадок, в реактор и высвобождение негранулярного осадка из способа,
когда гранулярный осадок имеет время удерживания в реакторе, по меньшей мере, в десять раз больше, чем гидравлическое время удерживания, и где время удерживания любого негранулярного осадка в реакторе равно гидравлическому времени удерживания или самое большее в три раза превышает его.
Преимуществом способа по настоящему изобретению является то, что бактерии, окисляющие нитрит, и гетеротрофные окисляющие бактерии селективно удаляются из реактора, тогда как время удерживания гранулярного осадка с помощью бактерий аннамокс и бактерий, окисляющих аммиак, увеличивается. В результате, нежелательное окисление нитрита до нитрата сводится к минимуму. Кроме того, селективное удаление бактерий, окисляющих нитрит, и гетеротрофных окисляющих бактерий делает возможной работу способа при относительно высоких концентрациях растворенного кислорода, что является преимущественным для скорости преобразования на стадии нитрификации. Дополнительное преимущество способа заключается в том, что любые твердые продукты во входном потоке, как правило, также отделяются от жидкого эффлюента реактора вместе с негранулярным осадком.
Предпочтительно, способ по настоящему изобретению работает при условиях высокого сдвига в реакторе на стадии (c). Такой высокий сдвиг имеет то преимущество, что рост негранулярной, то есть флоккулентной биомассы на гранулах осадка предотвращается или сводится к минимуму, и при этом он благоприятствует разделению гранулярного и негранулярного осадка на стадии (d). Альтернативно, жидкий эффлюент из реактора окисления аммония на стадии (c) может подвергаться воздействию сдвига вне реактора, например, между стадиями (c) и (d) или во время стадии разделения (d).
Подробное описание изобретения
В способе по настоящему изобретению поток сточных вод, содержащий аммоний, создается на стадии (a). Созданный поток сточных вод предпочтительно имеет содержание азота ниже 100 мг/л, более предпочтительно, в пределах от 25 до 75 мг/л. Поток сточных вод содержит органический материал, выраженный как биологическая потребность в кислороде (BOD). В настоящем документе BOD определяется как количество растворенного кислорода (в мг), необходимое на литр сточных воды для аэробных микроорганизмов, для разрушения органического материала, присутствующего в сточных водах, при 20°C в течение 5 дней инкубирования. Предпочтительно, создаваемый поток сточных вод имеет BOD самое большее 100 мг/л, более предпочтительно, самое большее 70 мг/л, еще более предпочтительно, самое большее 50 мг/л. Предпочтительно, создаваемый поток сточных вод имеет BOD и такое содержание азота, что отношение BOD и содержания азота ниже 2,0, предпочтительно, ниже 1,5, более предпочтительно, оно находится в пределах от 0,5 до 1,0.
На стадии (b), поток сточных вод непрерывно подается в реактор, содержащий гранулярный осадок, содержащий гранулы, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс и периферию из бактерий, окисляющих аммиак.
Затем, на стадии (c), сточные воды подвергаются воздействию окисления аммония в реакторе при условиях окисления аммония. Условия окисления аммония включают температуру в пределах от 5 до 25°C, концентрацию растворенного кислорода в сточных водах в пределах от 0,4 мг/л до 4,0 мг/л и гидравлическое время удерживания в пределах от 0,5 час и 1,5 дней. При этих условиях, часть аммония будет окисляться с помощью бактерий, окисляющих аммиак до нитрита в соответствии с уравнением (1), и образующийся нитрит будет взаимодействовать с аммонием с образованием молекулярного азота. При этих условиях, как правило, будут также расти некоторые бактерии, окисляющие нитрит, которые окисляют часть нитрита до нитрата, и гетеротрофные окисляющие бактерии будут окислять BOD до диоксида углерода. На этой стадии окисления аммония получаются поток газа, содержащий азот, диоксид углерода и кислород, и дисперсия гранулярного осадка и негранулярного осадка в обработанных сточных водах. Гранулярный осадок содержит гранулы, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс и периферию из бактерий, окисляющих аммиак, тогда как бактерии, окисляющие нитрит, и гетеротрофные окисляющие бактерии будут, как правило, присутствовать как негранулярный, то есть флоккулентный, осадок. Газообразный поток обычно отделяется от жидкой фазы в реакторе, необязательно, посредством сепаратора газ/жидкость, включенного в реактор или расположенного сразу после него. Газообразный поток извлекается из реактора.
На следующей стадии (d), дисперсия гранулярного осадка и негранулярного осадка в обработанных сточных водах, полученных на стадии (c), непрерывно разделяется на поток, содержащий гранулярный осадок, и поток, содержащий обработанные сточные воды и негранулярный осадок. Поток, содержащий гранулярный осадок, полученный таким образом, предпочтительно не содержит негранулярного осадка или содержит только малое его количество, более предпочтительно, содержит самое большее 5% масс. негранулярного осадка по отношению к общей массе осадка в этом потоке, еще более предпочтительно, самое большее 1% масс. негранулярного осадка, еще более предпочтительно, самое большее 0,5% масс. Поток, содержащий гранулярный осадок, рециклируется в реактор для поддержания относительно большого времени удерживания гранулярного осадка. Предпочтительно, весь поток, содержащий гранулярный осадок, рециклируется в реактор.
Поток, содержащий обработанные сточные воды и негранулярный осадок, предпочтительно не содержит гранулярного осадка или содержит только малые его количества. Более предпочтительно, этот поток содержит меньше чем 5% объем гранулярного осадка по отношению к общему объему потока, более предпочтительно, меньше чем 1% объем, еще более предпочтительно, меньше чем 0,5% объем.
Негранулярный осадок извлекают из способа, необязательно, после выделения из потока, содержащего обработанные сточные воды и негранулярный осадок. В случае такого разделения, обработанные сточные воды, которые по существу не содержат негранулярного осадка, могут частично рециклироваться на стадию (c) или на стадию перед обработкой, например, на стадию перед седиментацией, для предварительной обработки сточных вод, которая должна предусматриваться на стадии (a).
В способе по настоящему изобретению, разделение и рециклирование на стадии (d) работает таким образом, что гранулярный осадок имеет время удерживания в реакторе, по меньшей мере, в десять раз больше, чем гидравлическое время удерживания, и время удерживания любого негранулярного осадка в реакторе равно гидравлическому времени удерживания или превышает его самое большее в три раза.
Предпочтительно, время удерживания гранулярного осадка, по меньшей мере, в 30 раз больше гидравлического времени удерживания, более предпочтительно, по меньшей мере, в 50 раз, еще более предпочтительно, по меньшей мере, в 100 раз. Время удерживания гранулярного осадка может превышать в 200 раз, или даже в 500 раз или больше, гидравлическое время удерживания. Предпочтительно, время удерживания гранулярного осадка находится в пределах от 10 до 100 дней, более предпочтительно, от 20 до 80 дней, еще более предпочтительно, от 40 до 60 дней.
Время удерживания любого негранулярного осадка в реакторе предпочтительно превышает гидравлическое время удерживания в пределах 1-2 раз, более предпочтительно, в пределах 1,0-1,5 раз. Наиболее предпочтительно, время удерживания негранулярного осадка является настолько близким к гидравлическому времени удерживания насколько это возможно.
Для предотвращения экстенсивного роста бактерий, окисляющих нитриты, и гетеротрофных окисляющих бактерий в реакторе гидравлическое время удерживания составляет не больше чем 1,5 дня, предпочтительно, не больше чем 1 день, более предпочтительно, не больше чем 12 часов. Для достижения достаточного удаления азота, гидравлическое время удерживания составляет, по меньшей мере, 0,5 часа, предпочтительно, по меньшей мере, 1 час, более предпочтительно, по меньшей мере, 2 часа. Предпочтительно, гидравлическое время удерживания находится в пределах от 1 часа до 1 дня, более предпочтительно, от 2 часов до 12 часов.
Упоминание в настоящем документе гидравлического времени удерживания относится к времени пребывания сточных вод в реакторе.
Желаемые времена удерживания для гранулярного и негранулярного осадка достигаются посредством осуществления резкого разделения между гранулярным осадком и негранулярным осадком на стадии (d), так что большая часть гранулярного осадка, предпочтительно, по меньшей мере, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере, 95%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 99% может рециклироваться в реактор, в то время как большая часть негранулярного осадка, предпочтительно, по меньшей мере, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере, 95%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 99% масс извлекается из способа.
Для осуществления такого резкого разделения можно использовать любой пригодный для использования сепаратор жидкость/твердый продукт. Предпочтительно, разделение на стадии (d) осуществляется с использованием отстойника с наклонными пластинами. Отстойник с наклонными пластинами содержит множество параллельных наклонных пластин, между которыми жидкость протекает снизу вверх. Твердые продукты в жидкости получают возможность для осаждения на наклонных параллельных пластинах и для соскальзывания в контейнер, например в лоток, распложенный в нижней части отстойника. Обнаружено, что если стадия (d) осуществляется в отстойнике с наклонными пластинами при относительно большом восходящем потоке жидкости, достигается резкое разделение гранулярного осадка и негранулярного осадка. Следовательно, предпочтительно, стадия (d) включает разделение дисперсии в отстойнике с наклонными пластинами, содержащем множество параллельных наклонных пластин, где дисперсия протекает между наклонными пластинами при скорости восходящего потока в пределах от 3 до 15 м/час, более предпочтительно, от 4 до 12 м/час, еще более предпочтительно, от 5 до 9 м/час.
Обнаружено, что разделение гранулярного и негранулярного осадков и вместе с ним желаемые времена удерживания гранулярного и негранулярного осадка могут быть дополнительно улучшены посредством приложения сдвига к гранулам осадка. Такой сдвиг может прикладываться в реакторе, то есть во время стадии (c), во время стадии разделения (d) или между стадиями (c) и (d), то есть к жидкому эффлюенту из реактора перед стадией разделения (d). Предпочтительно, сдвиг прикладывают к гранулам осадка при скорости сдвига в пределах от 50 до 500 сек-1, более предпочтительно, от 80 до 300 сек-1, еще более предпочтительно, от 100 до 200 сек-1.
Сдвиг может прикладываться к гранулам в реакторе во время стадии (c), например, с помощью протекания газа через сточные воды в реакторе, предпочтительно, в восходящем направлении. Предпочтительно, сдвиг прикладывается к гранулам осадка посредством протекания газа через сточные воды в реакторе при поверхностной скорости газа в пределах от 3 до 20 м/час, более предпочтительно, от 5 до 15 м/час, еще более предпочтительно, от 8 до 12 м/час. Газ, протекающий через сточные воды, может представлять собой любой пригодный для использования поток газа, такого например, как воздух. Будет очевидно, что количество воздуха, которое должно подаваться в реактор, ограничивается требованием для концентрации растворенного кислорода. Для достижения желаемого сдвига посредством протекания газа через сточные воды в реакторе без превышения желаемой концентрации растворенного кислорода, часть потока газа, полученного на стадии (c), может рециклироваться в реактор с образованием, по меньшей мере, части газа, протекающего через сточные воды.
Альтернативно, сдвиг может прикладываться к гранулам во время стадии разделения (d) или, более предпочтительно, между стадиями (c) и (d). Сдвиг может, например, прикладываться между стадиями (c) и (d) посредством протекания газа через жидкий эффлюент реактора, то есть через дисперсию гранулярного осадка и негранулярного осадка в обработанных сточных водах, перед подачей дисперсии в сепаратор на стадии (d). Если сдвиг прикладывается после стадии (c), это можно осуществить соответствующим образом посредством протекания воздуха через дисперсию, поскольку количество растворенного кислорода не является критичным на этой стадии способа.
Преимущества способа по настоящему изобретению заключается в том, что концентрация бактерий, окисляющих нитриты, и гетеротрофных окисляющих бактерий в реакторе поддерживается низкой.
Следовательно, концентрация растворенного кислорода в сточных водах на стадии (c) может быть выше, чем в способе с более высокой концентрацией бактерий, окисляющих нитриты, и гетеротрофных окисляющих бактерий, как например, в WO2011/110905. Концентрация растворенного кислорода на стадии (c) находится в пределах от 0,4 до 4,0 мг/л, предпочтительно, от 0,5 до 3,5 мг/л, более предпочтительно, от 1,0 до 3,0, еще более предпочтительно, от 1,2 до 2,5 мг/л.
Реактор может иметь любые соответствующие размеры, предпочтительно реактор имеет отношение высоты к диаметру ниже 5, более предпочтительно, ниже 3, еще более предпочтительно, ниже 1. Относительно низкое отношение высоты к диаметру экономит затраты на строительство реактора, и более низкое давление требуется для любой подачи воздуха в реактор.
Поток сточных вод, содержащих аммоний, может представлять собой любой поток сточных вод, из которых должен удаляться аммоний, например бытовые или промышленные сточные воды. В случае, когда азот должен удаляться из потока сточных вод с относительно высоким отношением BOD/N, например выше 2,0 или выше 1,0, способ предпочтительно включает дополнительно стадию предварительной обработки для удаления BOD из такого потока, например, посредством стадии предварительной седиментации, для получения сточных вод, содержащих аммоний и имеющих более низкое BOD/N.
Предварительная седиментация для удаления BOD хорошо известна в данной области и, как правило, включает прохождение сточных вод через один или несколько бассейнов или осветлителей, где твердые частицы оседают на дно бассейна. Можно использовать любой пригодный для использования способ предварительной седиментации, известный в данной области. Твердый преципитат содержит относительно большую часть BOD в сточных водах, которые подвергаются предварительной седиментации. В способе по настоящему изобретению, твердый преципитат, как правило, упоминаемый как первичный осадок, предпочтительно подвергается анаэробному дигерированию с получением биогаза. Дополнительные преимущества включения стадии удаления BOD в качестве предварительной обработки заключаются в том, что твердые соединения в потоке сточных вод, которые имеют плотность, которая выше, чем плотность гранулярного осадка или сравнима с ней, будут также удаляться перед подачей потока сточных вод в реактор окисления аммония.

Claims (20)

1. Способ биологического удаления азота из сточных вод, включающий:
(a) создание потока сточных вод, содержащих аммоний;
(b) непрерывное введение потока сточных вод в реактор, содержащий гранулярный осадок, содержащий гранулы, имеющие сердцевину из бактерий аннамокс и периферию из бактерий, окисляющих аммиак;
(c) воздействие на сточные воды в реакторе окисления аммония при условиях окисления аммония, включающих температуру в пределах от 5 до 25°C, концентрацию растворенного кислорода в сточных водах в пределах от 0,4 до 4,0 мг/л и гидравлическое время удерживания сточных вод в реакторе в пределах от 0,5 ч до 1,5 дней, с получением газообразного потока, содержащего азот, и дисперсии гранулярного осадка и негранулярного осадка в обработанных сточных водах; и
(d) непрерывное разделение полученной дисперсии на поток, содержащий гранулярный осадок, и поток, содержащий обработанные сточные воды и негранулярный осадок, и рециклирование потока, содержащего гранулярный осадок, в реактор и высвобождение негранулярного осадка из способа,
когда гранулярный осадок имеет время удерживания в реакторе, по меньшей мере, в десять раз больше, чем гидравлическое время удерживания, и где время удерживания любого негранулярного осадка в реакторе равно гидравлическому времени удерживания или самое большее в три раза превышает его.
2. Способ по п. 1, в котором поток сточных вод, полученный на стадии (a), имеет некоторую биологическую потребность в кислороде (BOD) и содержание азота, при этом отношение BOD и содержание азота ниже 2,0.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором время удерживания любого негранулярного осадка превышает гидравлическое время удерживания в пределах 1-2 раз.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором стадия (d) включает разделение дисперсии в отстойнике с наклонными пластинами, содержащем множество параллельных наклонных пластин, где дисперсия протекает между наклонными пластинами при скорости восходящего потока в пределах от 3 до 15 м/ч.
5. Способ по п.4, в котором дисперсия протекает между наклонными пластинами при скорости восходящего потока в пределах от 4 до 12 м/ч.
6. Способ по любому одному из пп. 1, 2 или 5, в котором во время стадии (c), или между стадиями c) и (d), или во время стадии (d) к гранулам осадка прикладывается сдвиг.
7. Способ по п. 6, в котором сдвиг прикладывается при скорости сдвига в пределах от 50 до 500 с-1.
8. Способ по п. 7, в котором сдвиг прикладывается к гранулам осадка посредством протекания газа через сточные воды в реакторе при поверхностной скорости газа в пределах от 3 до 20 м/ч.
9. Способ по п. 8, в котором газ протекает через сточные воды в реактор при поверхностной скорости газа в пределах от 5 до 15 м/ч.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором поток газа, полученный на стадии (c), рециклируется в реактор с образованием по меньшей мере части газа, протекающего через сточные воды.
11. Способ по любому одному из пп. 1, 2, 5, 7, 8 или 9, в котором гидравлическое время удерживания находится в пределах от 1 ч до 1 дня.
12. Способ по любому одному из пп. 1, 2, 5, 7, 8 или 9, в котором концентрация растворенного кислорода на стадии (c) находится в пределах от 1,0 до 3,0 мг/л.
13. Способ по любому одному из пп. 1, 2, 5, 7, 8 или 9, в котором реактор имеет отношение высоты к диаметру ниже 5.
14. Способ по любому одному из пп. 1, 2, 5, 7, 8 или 9, в котором поток сточных вод, содержащих аммоний, получают посредством удаления BOD из потока промышленных или бытовых сточных вод.
15. Способ по п. 14, в котором BOD, удаляемые из промышленных или бытовых сточных вод, подвергаются анаэробному дигерированию с получением биогаза.
RU2015148762A 2013-04-16 2014-04-03 Способ биологического удаления азота из сточных вод RU2652253C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13163989.0 2013-04-16
EP13163989 2013-04-16
PCT/NL2014/050204 WO2014171819A1 (en) 2013-04-16 2014-04-03 Process for biological removal of nitrogen from wastewater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015148762A RU2015148762A (ru) 2017-05-22
RU2652253C2 true RU2652253C2 (ru) 2018-04-25

Family

ID=48092837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148762A RU2652253C2 (ru) 2013-04-16 2014-04-03 Способ биологического удаления азота из сточных вод

Country Status (16)

Country Link
US (1) US10160680B2 (ru)
EP (1) EP2986568B1 (ru)
JP (1) JP6546581B2 (ru)
KR (1) KR20150143496A (ru)
CN (1) CN105189370B (ru)
AU (1) AU2014254527B2 (ru)
BR (1) BR112015026007B1 (ru)
CA (1) CA2909403A1 (ru)
DK (1) DK2986568T3 (ru)
ES (1) ES2640065T3 (ru)
MX (1) MX357355B (ru)
PL (1) PL2986568T3 (ru)
PT (1) PT2986568T (ru)
RU (1) RU2652253C2 (ru)
SG (1) SG11201508561PA (ru)
WO (1) WO2014171819A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104402170B (zh) * 2014-11-05 2016-02-03 天津市艾德仪环保能源科技发展有限公司 一种垃圾渗滤液处理方法及其系统
CN106927623A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 帕克环保技术(上海)有限公司 一体化生物脱氮反应器和一体化生物脱氮方法
EP3255016B1 (en) * 2016-06-10 2023-08-30 FCC Aqualia, S.A. Method for starting up and controlling a biological process for ammonium removal at low ammonium concentrations and low temperature through the use of a two stage autotrophic nitrogen removal process
ES2821148T3 (es) 2016-07-15 2021-04-23 Paques Ip Bv Proceso para el tratamiento de aguas residuales que contienen material orgánico y amoníaco
KR101879563B1 (ko) * 2016-07-27 2018-08-17 (주)정봉 생물전기화학 시스템을 이용한 질소 제거 장치 및 이를 이용한 질소의 제거 방법
CN110392672B (zh) 2016-12-16 2022-05-24 巴格知识产权有限公司 具有内部固体分离的曝气反应器
JP6839047B2 (ja) * 2017-07-31 2021-03-03 株式会社神鋼環境ソリューション 消化汚泥脱離液の処理方法、その処理装置並びに排水処理方法及び排水処理装置
KR102062431B1 (ko) * 2017-12-20 2020-01-03 서울과학기술대학교 산학협력단 조류 - 아질산화 - 혐기성 암모늄 산화를 융합한 하수 내 질소 처리용 담체
CN111333181B (zh) * 2020-03-23 2022-04-01 西安建筑科技大学 一种处理低浓度含氮废水的快滤式厌氧氨氧化反应方法
FR3112768B1 (fr) 2020-07-24 2023-12-15 Suez Groupe Traitement biologique d’effluents riches en matiere carbonee et en azote avec production de biogaz
CN113651422B (zh) * 2021-08-20 2023-10-17 杭州能源环境工程有限公司 一种基于颗粒污泥短程硝化-厌氧氨氧化体系耦合硫自养反硝化菌的沼液处理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2185338C2 (ru) * 2000-05-31 2002-07-20 Воронов Юрий Викторович Способ глубокой биологической очистки сточных вод от азота аммонийных солей
EP1806325A1 (en) * 2004-09-30 2007-07-11 Kurita Water Industries Ltd. Method of treating nitrogen-containing liquid and apparatus therefor
US20110180476A1 (en) * 2010-01-28 2011-07-28 Vanotti Matias B Novel Anammox Bacterium Isolate
WO2011110905A1 (de) * 2010-03-10 2011-09-15 Cyklar-Stulz Abwassertechnik Gmbh Verfahren zur biologischen reinigung von ammoniumhaltigen abwasser

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001293494A (ja) * 2000-04-11 2001-10-23 Kurita Water Ind Ltd 生物学的窒素除去方法
JP4876343B2 (ja) * 2001-07-26 2012-02-15 栗田工業株式会社 脱窒方法及び脱窒装置
JP4649911B2 (ja) 2004-08-19 2011-03-16 栗田工業株式会社 有機物及び窒素含有排水の処理方法
ATE537124T1 (de) * 2008-09-12 2011-12-15 Cyklar Stulz Gmbh Verfahren zur behandlung von ammoniumhaltigem abwasser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2185338C2 (ru) * 2000-05-31 2002-07-20 Воронов Юрий Викторович Способ глубокой биологической очистки сточных вод от азота аммонийных солей
EP1806325A1 (en) * 2004-09-30 2007-07-11 Kurita Water Industries Ltd. Method of treating nitrogen-containing liquid and apparatus therefor
US20110180476A1 (en) * 2010-01-28 2011-07-28 Vanotti Matias B Novel Anammox Bacterium Isolate
WO2011110905A1 (de) * 2010-03-10 2011-09-15 Cyklar-Stulz Abwassertechnik Gmbh Verfahren zur biologischen reinigung von ammoniumhaltigen abwasser

Also Published As

Publication number Publication date
CA2909403A1 (en) 2014-10-23
US20160052811A1 (en) 2016-02-25
WO2014171819A1 (en) 2014-10-23
MX2015014443A (es) 2016-02-03
MX357355B (es) 2018-07-05
US10160680B2 (en) 2018-12-25
PT2986568T (pt) 2017-08-09
CN105189370A (zh) 2015-12-23
RU2015148762A (ru) 2017-05-22
KR20150143496A (ko) 2015-12-23
SG11201508561PA (en) 2015-11-27
ES2640065T3 (es) 2017-10-31
PL2986568T3 (pl) 2017-11-30
EP2986568B1 (en) 2017-06-21
JP2016518976A (ja) 2016-06-30
CN105189370B (zh) 2018-10-02
BR112015026007A2 (pt) 2017-07-25
DK2986568T3 (en) 2017-08-21
EP2986568A1 (en) 2016-02-24
AU2014254527A1 (en) 2015-10-22
BR112015026007B1 (pt) 2021-09-14
JP6546581B2 (ja) 2019-07-17
AU2014254527B2 (en) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2652253C2 (ru) Способ биологического удаления азота из сточных вод
RU2477709C2 (ru) Способ очистки аммонийсодержащих сточных вод
KR101304396B1 (ko) 폐활성 슬러지의 포스포러스 및 마그네슘을 스트립하는 프로세스와 스트루바이트 생산 시스템
CN102791641B (zh) 生物净化含铵废水的方法
Rosenwinkel et al. Deammonification in the moving‐bed process for the treatment of wastewater with high ammonia content
CN104961306B (zh) 一种养牛场养殖废水的处理方法
US20150068976A1 (en) Process for treating an effluent for the purpose of bringing down the phosphate content thereof, comprising a step of optimized wet heat treatment, and corresponding equipment
US20070102356A1 (en) Method and apparatus for nitrogen removal and treatment of digester reject water in wastewater using bioaugmentation
US8828230B2 (en) Wastewater treatment method for increasing denitrification rates
Jiang et al. Evaluation of nutrient removal performance and resource recovery potential of anaerobic/anoxic/aerobic membrane bioreactor with limited aeration
RU2672419C1 (ru) Система и способ биопленочной нитрификации-контактной денитрификации
CN113184995B (zh) 一种基于多源电子供体的高氮废水同步硝化-自养反硝化脱氮方法及反应器
JP2004501739A (ja) オゾン処理による追加のスラッジ処理を有する廃水処理方法及びそのプラント
JP2007007620A (ja) 窒素含有廃液の処理方法
Wei et al. Sulfide-based mixotrophic denitrification for treatment of sulfur, nitrogen and carbon-contaminated wastewater
KR20120136782A (ko) 폐수 처리 시스템
Bungay A TECHNICAL REVIEW OF THE EMERGING TECHNOLOGIES FOR TREATING DEWATERING LIQUORS & PROCESS REJECT WATER
WO2007050714A2 (en) Method and apparatus for nitrogen removal in wastewater using bioaugmentation
JP2007044661A (ja) メタン発酵処理方法
CN102464424B (zh) 电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法
Botheju et al. Nutrient recovery from anaerobically digested organic wastes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210404