申请日2016.10.17
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号C02F9/14; C02F101/38
摘要
本发明涉及一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置及方法。所述生物强化处理方法包括如下步骤：污水自进水系统进入布水器后，洒入到水解酸化反应器底部，再自下而上流入出水系统，进入膜生物反应器的缺氧区;污水在电极的作用下增强了反硝化菌活性，实现反硝化脱氮;污水再进入膜生物反应器的好氧区，由超声波发生器产生超声输送至换能器，对污水进行超声刺激，去除污水中的有机物和氨氮;经膜组件抽出膜生物反应器进入出水端。本发明充分利用水解酸化和膜生物反应器的协同作用，利用水解酸化提高可生化性，避免好氧过程难降解有机物降解慢，有机负荷低的问题;再利用膜生物反应器的高污泥浓度进一步降解有机物和氨氮。
摘要附图
权利要求书
1.一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，进水系统(1)连接布水器(3)，所述布水器(3)安装在水解酸化反应器(2)上方;所述水解酸化反应器(2)上方的侧壁设有出水系统(4)，通向膜生物反应器(5);所述膜生物反应器(5)内设有缺氧区、好氧区和电极(6)，并且连接出水端(12)。
2.根据权利要求1所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述好氧区内设有换能器(7)、膜组件(9)和生物层(10)，所述换能器(7)连接超声波发生器(8);所述膜组件(9)连接出水端(12)。
3.根据权利要求2所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述缺氧区将好氧区包围或位于好氧区前段。
4.根据权利要求3所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述电极(6)的阴极(601)位于缺氧区，阳极(602)位于缺氧区或好氧区。
5.根据权利要求4中任意一条所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述膜生物反应器(5)底部还设有与进水系统(1)连通的管路，所述管路设有阀门(11)。
6.根据权利要求1所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述布水器(3)为一孔一管式多点布水器，单点布水面积1-3m2。
7.根据权利要求4所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述电极(6)的阴极(601)放置在膜生物反应器(5)的缺氧区上段，阳极(602)放置在膜生物反应器(5)的缺氧区下段，电流密度为10-40mA。
8.根据权利要求4所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述电极(6)的阴极(601)放置在膜生物反应器(5)的缺氧区前段，阳极(602) 放置在膜生物反应器(5)的好氧区，电流密度为10-40mA。
9.根据权利要求2所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其特征在于，所述超声波发生器(8)的辐照时间为1-30min，辐照强度2-60W/L，清洗频率10-60KHz，清洗时间间隔1-2d。
10.一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理方法，其特征在于，应用权利要求2所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，所述生物强化处理方法包括如下步骤：1)污水自进水系统(1)进入布水器(3)后，洒入到水解酸化反应器(2)底部，再自下而上流入出水系统(4)，进入膜生物反应器(5)的缺氧区;污水在电极(6)的作用下增强了反硝化菌活性，实现反硝化脱氮;2)污水再进入膜生物反应器(5)的好氧区，由超声波发生器(8)产生超声输送至换能器(7)，对污水进行超声刺激，去除污水中的有机物和氨氮;3)经膜组件(9)抽出膜生物反应器(5)进入出水端(12)。
说明书
一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体来说，涉及一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置及方法。
背景技术
在化工园区污水处理厂一般采用传统好氧方法，由于废水特点是存在大量难降解有机物和有机氮浓度高，一方面难降解有机物可生化性差，难以被好氧微生物分解，且存在抑制性，出水有机物难以达标;另一方面，有机氮分解时间长，好氧微生物分解有机氮，转化成大量氨氮，造成氨氮浓度高，出水氨氮、总氮指标难以达标。尤其是在冬季低温条件下，氨化菌、硝化菌、反硝化菌活性差，氨氮和总氮更难以达标。污水处理厂为了解决上述问题，通过增加好氧停留时间、单独增加膜生物反应器试图解决上述问题，由于难降解废水存在抑制性，好氧条件下有机氮分解慢等问题，难以奏效。或者通过投加菌种来解决上述问题，又存在投加成本高、效果不理想的问题。
采用超声波强化的好氧或膜生物反应器，未能考虑超声波强度、频率对微生物具有选择性，一般超声波强度大容易对污泥造成不可逆的损伤，降低了微生物活性，而不同的超声波频率对微生物具有选择性，发明专利申请《超声波在污水处理生物脱氮中的应用》(公开号CN 104743657A G公布日2015.07.01)，为了抑制硝化菌，促进短程硝化。选择了一种频率的超声波，则难以更改，不能实现既要促进硝化菌又要促进反硝化菌的作用。或者安装宽频超声波设备，造成投资过高。同样原理，电刺激也存在选择性。因此，化工园区污水处理厂如何解决难降解有机物和有机氮造成的不达标问题是当前急需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置及方法。
一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，其中，进水系统(1)连接布水器(3)，所述布水器(3)安装在水解酸化反应器(2)上方;所述水解酸化反应器(2)上方的侧壁设有出水系统(4)，通向膜生物反应器(5);所述膜生物反应器(5)内设有缺氧区、好氧区和电极(6)，并且连接出水端(12)。
可选的，所述好氧区内设有换能器(7)、膜组件(9)和生物层(10)，所述换能器(7)连接超声波发生器(8);所述膜组件(9)连接出水端(12)。
可选的，所述缺氧区将好氧区包围或位于好氧区前段。
可选的，所述电极(6)的阴极(601)位于缺氧区，阳极(602)位于缺氧区或好氧区。
可选的，所述膜生物反应器(5)底部还设有与进水系统(1)连通的管路，所述管路设有阀门(11)。
可选的，所述布水器(3)为一孔一管式多点布水器，单点布水面积1-3m2。
可选的，所述电极(6)的阴极(601)放置在膜生物反应器(5)的缺氧区上段，阳极(602)放置在膜生物反应器(5)的缺氧区下段，电流密度为10-40mA。
可选的，所述电极(6)的阴极(601)放置在膜生物反应器(5)的缺氧区前段，阳极(602)放置在膜生物反应器(5)的好氧区，电流密度为10-40mA。
可选的，所述超声波发生器(8)的辐照时间为1-30min，辐照强度2-60W/L，清洗频率10-60KHz，清洗时间间隔1-2d。
一种难降解高有机氮化工废水的生物强化处理方法，其特征在于，应用上述难降解高有机氮化工废水的生物强化处理装置，所述生物强化处理方法包括如下步骤：1)污水自进水系统(1)进入布水器(3)后，洒入到水解酸化反应器(2)底部，再自下而上流入出水系统(4)，进入膜生物反应器(5)的缺氧区;污水在电极(6)的作用下增强了反硝化菌活性，实现反硝化脱氮;2)污水再进入膜生物反应器(5)的好氧区，由超声波发生器(8)产生超声输送至换能器(7)，对污水进行超声刺激，去除污水中的有机物和氨氮;3)经膜组件(9)抽出膜生物反应器(5)进入出水端(12)。
与现有技术相比，本发明所述的难降解高有机氮化工废水的生物强化处理方法及装置具有如下优点：充分利用水解酸化和膜生物反应器的协同作用，利用水解酸化提高可生化性和有机氮的氨化作用，避免好氧过程难降解有机物降解慢，有机负荷低的问题;避免了有机氮氨化慢导致氨氮在好氧区难以全部硝化的弊端，氨氮不达标的问题;再利用膜生物反应器的高污泥浓度进一步降解有机物和氨氮;充分利用超声波和电刺激的协同作用，在不同反应区间促进不同微生物的活性，避免单一超声波和电刺激的问题，提高了氨氮、总氮的去除率;同时超声波对膜组件具有高效清洗作用。
