專利名稱：節能型廢水強化脫氮除碳方法
技術領域：
本發明涉及高有機濃度、高氨氮廢水處理方法，尤其是一種節能型廢水強化脫氮除碳方法。
背景技術：
廢水生物脫氮技術是從八十年代末開始研究的，九十年代中期取得了 A/0全程硝化生物脫氮技術成果。目前，廣泛采用的工藝是AO工藝及其在A/0工藝基礎上衍生出的 A-A-O(AVO)工藝或A-O-O (A/02)工藝，這些工藝是在原來A/0全程硝化生物脫氮工藝基礎上開發的，將好氧池中微生物培養馴化成硝化菌，再進行反硝化脫氮。但上述工藝存在許多弊端，例如，能耗高，反硝化過程中是以可生物降解的有機碳作為電子供體，對難生物降解的廢水需外加碳源；氨氮硝化必須外加大量酸堿中和來維持系統的正常運行；動力消耗大等。另外，該上述工藝不能達到穩定的脫碳效果，0 &不能穩定達標。處理成本較高。 以上現有技術通過以下公開文獻進行了報道張偉，韋朝海，彭平安，任曼《環境工程學報》 2010. 2 ；焦晨，陳悅《內蒙古石油化工》2010. 1 ；李卓坪，牛明芬，劉知遠，侯迎《安徽農業科學》2010. 3 ；滕蒙，孟慶銳《科學技術與工程》2010. 3 ；李常留，張興文，徐鵬飛《環境工程》 2010. 2 ；丁菲《廣東化工》2010. 3 ；胡曉《燕.山西化工》2010. 2 ；胡大鏘，司知俠.《給水排水》2009. 2。
發明內容
本發明提供了一種節能型廢水強化脫氮除碳方法，該方法不需外加有機碳源。可降低廢水處理的基建投資和運行成本，提高脫氮率。本發明提供的節能型廢水強化脫氮除碳方法包括廢水處理和污泥處理兩部分。其中廢水處理包括預處理、生化處理、混凝沉淀處理三個階段，在預處理階段采用隔油及焦炭渣吸附；在生化處理階段1#生化池控制廢水中的氨氮硝化到亞硝酸鹽氮，在2#生化池利用厭氧氨氧化菌進行脫氮，在3#生化池將2#池排出的亞硝酸鹽及有機污染物進一步進行生化處理，將亞硝酸鹽氮轉化成硝酸鹽氮、有機污染物進一步去除；在混凝沉淀處理階段，加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺去除色度、SS和C0D&，確保出水水質穩定達標。所述的生化處理階段，1#生化池控制廢水中的氨氮硝化為亞硝酸鹽氮，在姊生化池利用厭氧氨氧化菌進行脫氮，采用兩種進水方式實現一種是在1#生化池將部分氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮，水力停留時間為8 18 小時，在1#生化反應池內控制氨氮亞硝酸化至NH3-N N02_-N = 1. 3 2 1，在姊生化反應池內利用剩余氨氮和Ν02_-Ν發生厭氧氨氧化反應；另一種是在1#生化池將全部氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮，水力停留時間為16 28小時，在1#生化反應池內將氨氮完全轉化為而2_-隊在姊生化反應池內加入另一部分經預處理過的原水，使NH3-N N02_-N=1.3 2 1，利用原水中的氨氮與Ν02__Ν發生厭氧氨氧化反應。
所述的生化處理階段，在1#生化池內控制溫度為30 40°C，pH值為8. 1 8. 3， 污泥齡50 60天，DO控制在0. 8 1. 2mg/L左右;2#生化池池溫度控制在35 45°C。所述的污泥處理的方式采用污泥濃縮和機械壓濾。本發明與現有技術相比，所產生的有益效果是控制一部分廢水中的氨氮硝化為亞硝酸鹽氮，再與另一部分原廢水進行厭氧氨氧化脫氮，取消了硝化液或混合液回流。利用原廢水中的氨氮作為電子供體，不需外加碳源和酸堿中和藥劑，且為部分廢水供氧曝氣，使氨氮硝化到亞硝化段，氧氣量消耗較低，雙向節省動力，外加藥劑量也大大降低，可大幅度降低廢水處理的基建投資和運行成本，而且流程短、脫氮率高。處理后的水可回用或達標排放，處理成本可降至傳統A/0或A2/0工藝的 40% 50%左右。
圖1是節能型廢水強化脫氮除碳方法中，生化處理階段將部分氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮的工藝流程圖。圖2是節能型廢水強化脫氮除碳方法中，生化處理階段將全部氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖用實施例對本發明作進一步說明。實施例1節能型廢水強化脫氮除碳方法包括廢水處理和污泥處理兩部分。其中廢水處理包括預處理、生化處理、混凝沉淀處理三個階段。1.預處理階段廢水或原水經隔油、焦炭渣吸附預處理后，進入調節池調節水質水量，保證后續處理工藝的穩定運行。由于高濃度高氨氮有機廢水中礦物油或焦油等含量較高，在污水進入生化處理前需經過除油處理，隔油+焦炭渣吸附方法可有效去除油和少量COD，COD去除率為 10% 15%。2.生化處理階段如圖1所示，將部分氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮，1#生化池內控制溫度為30 40°C，pH值為8. 1 8. 3，污泥齡50 60天，DO控制在lmg/1，水力停留時間為8 18小時，在1#生化生物反應池內控制氨氮亞硝酸化至NH3-N N02_-N = 1. 3 2 1，在姊生化生物反應池內不需加原水，利用剩余氨氮和NO2--N發生厭氧氨氧化反應。在1#生化反應池內，高含氮的廢水經好氧細菌呀硝化菌的生化作用轉化為no2--N。在好氧生物反應池內， 去除酚、氰等有機物和大部分COD，COD去除率可達70% 80%。在2#生化池利用厭氧氨氧化菌進行脫氮，2#生化池池溫度控制在35 45°C。在 2#生化反應池內，氨氮與Ν02_-Ν發生厭氧氨氧化反應，N素以隊形式脫除，脫氮率65% 75% ；另外，污水當中難生化降解的長鏈和多環有機物質在厭氧微生物的作用下斷鏈、開環，轉化成可以生物降解的物質。在3#生化池將2#生化池排出的亞硝酸鹽及有機污染物進一步進行生化處理。3#生化反應池主要作用是將2#生化反應池剩余的少量氨氮和Ν02_-Ν氧化成Ν03_-Ν，并去除部分COD。在二段好氧生物反應池氨氮和Ν02_-Ν的去除率可達100%，COD去除率可達50 60 %。有機物轉化為二氧化碳和水及其同類的無害化物質。3.混凝沉淀處理階段在混凝沉淀池中投加混凝藥劑聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，去除CODtt、色度和SS， CODcr去除率達到30 40%。經過混凝沉淀后，出水中所有指標均達到中國國家《污水綜合排放標準》GB8978-1996 (一級)，具體指標如下CODCr :100mg/L 以下NH3-N :15mg/L 以下BOD5 :30mg/L 以下pH :6 9SS :70mg/L 以下色度50以下石油類10mg/L以下酚0.5mg/L 以下氰0.5mg/L以下。污泥處理部分污泥處理的方式采用污泥濃縮和機械壓濾。實施例2如圖2所示，生化處理階段，將全部氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮，水力停留時間為 16 28小時，在1#生化反應池內將氨氮完全轉化為N02_-N，在姊生化反應池內加入另一部分經預處理過的原水，使NH3-N N02_-N=1.3 2 1，利用原水中的氨氮與Ν02__Ν發生厭氧氨氧化反應。節能型廢水強化脫氮除碳方法的其他內容與實施例1相同。
權利要求
1.一種節能型廢水強化脫氮除碳方法，其特征在于該方法包括廢水處理和污泥處理兩部分，其中廢水處理包括預處理、生化處理、混凝沉淀處理三個階段，在預處理階段，采用隔油及焦炭渣吸附；在生化處理階段，1#生化池控制廢水中的氨氮硝化到亞硝酸鹽氮，在 2#生化池利用厭氧氨氧化菌進行脫氮，在3#生化池將2#池排出的亞硝酸鹽及有機污染物進一步進行生化處理，將亞硝酸鹽氮轉化成硝酸鹽氮，有機污染物進一步去除；在混凝沉淀處理階段，加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺去除色度、SS和C0D&。
2.根據權利要求1所述的節能型廢水強化脫氮除碳方法，其特征在于其中的生化處理階段，在1#生化池將部分氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮，水力停留時間為8 18小時，在 1#生化反應池內控制氨氮亞硝酸化至NH3-N N02_-N = 1. 3 2 1，在姊生化反應池內利用剩余氨氮和Ν02_-Ν發生厭氧氨氧化反應。
3.根據權利要求1所述的節能型廢水強化脫氮除碳方法，其特征在于其中的生化處理階段，在1#生化池將全部氨氮硝化控制為亞硝酸鹽氮，水力停留時間為16 28小時，在 1#生化反應池內將氨氮完全轉化為Ν02_-Ν，在2#生化反應池內加入另一部分經預處理過的原水，使NH3-N N02_-N=1.3 2 1，利用原水中的氨氮與Ν02__Ν發生厭氧氨氧化反應。
4.根據權利要求2或3所述的節能型廢水強化脫氮除碳方法，其特征在于其中的生化處理階段，在1#生化池內控制溫度為30 40°C，pH值為8. 1 8. 3，污泥齡50 60天， DO控制在0. 8 1. 2mg/L ；2#生化池池溫度控制在；35 45°C。
5.根據權利要求1所述的節能型廢水強化脫氮除碳方法，其特征在于其中的污泥處理的方式采用污泥濃縮和機械壓濾。
全文摘要
本發明公開了一種節能型廢水強化脫氮除碳方法，該方法包括廢水處理和污泥處理兩部分。其中廢水處理包括預處理、生化處理、混凝沉淀處理三個階段，在預處理階段采用隔油及焦炭渣吸附；在生化處理階段1#生化池控制廢水中的氨氮硝化到亞硝酸鹽氮，在2#生化池利用厭氧氨氧化菌進行脫氮，在3#生化池將2#池排出的亞硝酸鹽及有機污染物進一步進行生化處理，將亞硝酸鹽氮轉化成硝酸鹽氮，有機污染物進一步去除；在混凝沉淀處理階段，加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺去除色度、SS和CODCr。本發明不需外加碳源和酸堿中和藥劑，且為部分廢水供氧曝氣，氧氣量消耗低，雙向節省動力，可大幅度降低廢水處理的基建投資和運行成本，而且流程短、脫氮率高。處理后的水可回用或達標排放，處理成本可降至傳統A/O或A2/O工藝的40％～50％。
文檔編號C02F9/14GK102336497SQ201010236879
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月27日 優先權日2010年7月27日
發明者何連雨, 單明軍, 呂艷麗 申請人:遼寧科技大學