申请日2016.11.11
公开(公告)日2017.04.26
IPC分类号C02F3/30; C02F101/16; C02F101/30; C02F103/32
摘要
本发明提供了一种高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理方法和装置。该装置包括：依次连接的高负荷曝气池工艺装置、一体式厌氧氨氧化工艺装置和OAO工艺装置，每个工艺装置中都设置有沉淀池和污泥回流系统;废水进入高负荷曝气池，高负荷曝气池的出水进入一体式厌氧氨氧化工艺装置，废水在一体式厌氧氨氧化工艺装置中进行脱氮处理，一体式厌氧氨氧化工艺装置的出水进入OAO工艺装置，OAO工艺装置进行有机物和氮的深度去除，OAO工艺装置输出处理后的废水。本发明将厌氧氨氧化引入玉米深加工废水处理工艺，利用厌氧氨氧化菌作为厌氧氨氧化工艺主体，有效结合多种污水处理工艺，通过格栅、调节和多介质过滤器高效去除废水中的悬浮物。
权利要求书
1.一种高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理装置，其特征在于，包括：依次连接的高负荷曝气池工艺装置、一体式厌氧氨氧化工艺装置和OAO工艺装置，所述高负荷曝气池工艺装置、所述一体式厌氧氨氧化工艺装置和所述OAO工艺装置中都设置有沉淀池和污泥回流系统;
废水进入所述高负荷曝气池工艺装置中的高负荷曝气池，所述高负荷曝气池的出水进入所述一体式厌氧氨氧化工艺装置，废水在所述一体式厌氧氨氧化工艺装置中进行脱氮处理，所述一体式厌氧氨氧化工艺装置的出水进入OAO工艺装置，所述OAO工艺装置进行有机物和氮的深度去除，所述OAO工艺装置输出处理后的废水。
2.根据权利要求1所述的高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理装置，其特征在于，废水先经过集水井、调节池、UASB厌氧反应器处理，所述UASB厌氧反应器输出的93%废水通过进水泵及高负荷曝气池的进水管路进入所述高负荷曝气池中，所述高负荷曝气池通过曝气泵及池底曝气装置对废水进行高负荷曝气，去除了COD后的废水进入与所述高负荷曝气池相连的斜板沉淀池，该斜板沉淀池对废水进行泥水分离，底部沉淀污泥通过污泥回流泵回到所述高负荷曝气池中。
3.根据权利要求2所述的高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理装置，其特征在于，所述斜管沉淀池的上部出水通过连接管路进入一体式厌氧氨氧化工艺装置的缺氧池，所述UASB厌氧反应器输出的4%废水通过超越管路直接进入所述缺氧池，所述缺氧池内设有搅拌器使泥水混匀，所述缺氧池与一体式厌氧氨氧化池相连，所述一体式厌氧氨氧化池内设有框架结构以固定厌氧氨氧化填料，所述一体式厌氧氨氧化池的底部设有曝气盘，所述一体式厌氧氨氧化池的出水进入竖流式沉淀池，所述竖流式沉淀池的沉淀污泥通过污泥回流泵回到所述缺氧池。
4.根据权利要求3所述的高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理装置，其特征在于，所述竖流式沉淀池的上部出水通过连接管路进入所述OAO工艺装置中的第一厌氧池，所述UASB厌氧反应器输出的3%废水通过超越管路直接进入所述第一厌氧池，废水连续通过所述OAO工艺装置中的第一厌氧池、好氧池和第二厌氧池进入污泥沉淀池，所述污泥沉淀池的底部沉淀污泥通过污泥回流泵返回所述第一厌氧池，所述污泥沉淀池的上部出水为所述高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理装置的最终出水。
5.一种高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理方法，其特征在于，包括：
步骤A、玉米深加工废水先经过集水井、调节池、UASB厌氧反应器处理，所述UASB厌氧反应器的出水进入所述高负荷曝气池工艺装置中的高负荷曝气池，所述高负荷曝气池工艺装置中设置有沉淀池和污泥回流系统;
步骤B、所述高负荷曝气池的出水进入所述一体式厌氧氨氧化工艺装置，废水在所述一体式厌氧氨氧化工艺装置中进行脱氮处理，所述一体式厌氧氨氧化工艺装置中设置有沉淀池和污泥回流系统;
步骤C、所述一体式厌氧氨氧化工艺装置的出水进入OAO工艺装置，所述OAO工艺装置进行有机物和氮的深度去除，所述OAO工艺装置中设置有沉淀池和污泥回流系统，所述OAO工艺装置输出处理后的废水。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高负荷曝气池对废水进行高负荷曝气处理后，所述高负荷曝气池的出水中SS的含量控制在500mg/L以下，COD的含量控制在200mg/l以下，氨氮的含量与300-500mg/l之间的差值小于设定的数值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
步骤1、接种污泥：取厌氧氨氧化污泥投入厌氧氨氧化池，所述厌氧氨氧化池的填充率为30%，将絮体状态污泥加入到厌氧氨氧化反应器中，所述厌氧氨氧化反应器中初始的絮体污泥浓度保持在2000-3000mg/L;
步骤2、启动阶段：当高负荷曝气池内的进出水COD浓度达到200mg/L以下时，将高负荷曝气池内的出水引入一体式厌氧氨氧化池;厌氧氨氧化池在启动阶段进行连续进水，进水总氮浓度400-500mg/L，其中氨氮浓度350-450mg/L;调整曝气管路的阀门，控制反应区的溶解氧在1.0mg/L以下，同时保证悬浮污泥在池内充分混匀;
启动阶段控制水力停留时间由一体式厌氧氨氧化池的出水中的氨氮浓度决定，一体式厌氧氨氧化池的出水中的氨氮浓度维持在50mg/L以下，若硝态氮和亚硝态氮浓度过高，则升高厌氧氨氧化反应器的温度并降低溶解氧;每天固定一个时间从反应区排出混合污泥，排出的混合污泥体积占反应区体积的1/10-1/15;在上述条件下运行，当厌氧氨氧化反应器的氨氮去除负荷达到0.3kg N/(m3·d)，同时总氮去除率超过75%时，则确定启动阶段结束，进入平稳运行阶段;
步骤3、平稳运行阶段：连续监测一体式厌氧氨氧化池内的溶解氧浓度，并根据溶解氧浓度调节曝气系统;严格控制每一工艺阶段的出水水质，当不满足要求废水中COD或氨氮高于要求时，停止下一工艺阶段的进水;连续运行过程中，要保持反应条件：温度、pH、水温、碱度、COD恒定。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高负荷曝气工艺装置、一体式厌氧氨氧化工艺装置和OAO工艺装置中的泥水混合物通过污泥回流系统进入工艺装置的前端;高负荷曝气工艺装置和OAO工艺装置中的沉淀池连接剩余污泥处理系统，一体式厌氧氨氧化工艺装置中的污泥沉淀池连接菌种收集池。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述UASB厌氧反应器输出的93%废水进入所述高负荷曝气池中，所述UASB厌氧反应器输出的4%废水进入所述一体式厌氧氨氧化工艺装置的缺氧池，所述UASB厌氧反应器输出的3%废水进入所述OAO工艺装置中的第一厌氧池。
说明书
高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理方法和装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理方法和装置。
背景技术
淀粉工业加工过程中带来的主要环境问题有：废水、废气、废渣，最大的环境问题是生产中产生的高浓度废水处理。淀粉工业每年排放大量的废水，在淀粉、酒精、味精、柠檬酸等几个较大的食品行业中的废水总排放量中占首位，据统计，每生产1t淀粉就要产生10～20m3废水。废水中主要成分为淀粉、蛋白质和糖类，属于高浓度有机废水,其COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)浓度在5000～50000mg/L之间，BOD(biochemicaloxygen demand,生化需氧量)5浓度在3000～30000mg/L，SS(废水悬浮物)浓度在1000～5000mg/L。除此外，淀粉废水中主要还有有机酸、矿物质及少量的油脂，易腐败发酵，排入江河消耗水中的氧气，促进藻类及水生植物繁殖，量大时河流严重缺氧，发生厌氧腐败，散发臭味，鱼、虾、贝类等水生动物可能窒息死亡，给水环境带来不良影响。
我国目前存在的许多年产千吨级淀粉厂，水基本上没有循环利用而全部外派出厂外，水耗是国内外先进淀粉企业的3-10倍不等，电耗和气耗分别是外国先进淀粉企业的1.5倍和2倍，成本比年产10万吨的淀粉厂要搞15%-20%。以现在乡镇小淀粉企业生产状况来看，由于原料利用率低和粗放生产过程，每年全国共有20万吨量是6万吨煤、1亿度电、至少1500万吨水被浪费。此外，还有很多企业存在淀粉废水并未达到排放标准就直接排放到河流或地下的问题。
将废水直接排放到环境水体中，不仅对环境造成严重危害，也造成水资源的浪费。国家环保总局在国家环境科技发展“十五”计划纲要中指出，继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要内容进行研究。针对淀粉工业废水的特点，人们力求研究出一种快速、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。据统计，我国每年淀粉废水的产量约为2400万t，如何将淀粉废水中所含有机物回收利用，变废为宝，对实现环境效益与社会效益的有效结合,保障淀粉工业的可持续发展有积极意义。
淀粉工业废水成分复杂、有机物浓度高，对污染治理技术水平要求较高，污染治理工艺复杂。一些己建成的大型玉米淀粉加工企业如吉安生化有限公司和松原赛立事达等，尽管均采用了物理+生物化学组合工艺进行处理，但在污染治理设施运行调试期间，由于污染负荷波动大、治理技术复杂，都发生过废水超标排放，导致地下水和地表水环境污染的事件。
大部分淀粉加工企业采用厌氧-好氧生物组合工艺进行废水处理，虽然在实际工程应用中COD可以得到去除，但是废水处理系统耐冲击能力较差，难以保障污染物稳定高效去除，同时传统的处理工艺对于废水中的总氮去除效果并不是很好。因此，淀粉行业废水处理系统升级改造技术的研究逐渐引起人们的重视。
发明内容
本发明的实施例提供了一种高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理方法和装置，以实现对玉米深加工废水进行有效的除污处理。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理装置，包括：依次连接的高负荷曝气池工艺装置、一体式厌氧氨氧化工艺装置和OAO工艺装置，所述高负荷曝气池工艺装置、所述一体式厌氧氨氧化工艺装置和所述OAO工艺装置中都设置有沉淀池和污泥回流系统;
废水进入所述高负荷曝气池工艺装置中的高负荷曝气池，所述高负荷曝气池的出水进入所述一体式厌氧氨氧化工艺装置，废水在所述一体式厌氧氨氧化工艺装置中进行脱氮处理，所述一体式厌氧氨氧化工艺装置的出水进入OAO工艺装置，所述OAO工艺装置进行有机物和氮的深度去除，所述OAO工艺装置输出处理后的废水。
进一步地，废水先经过集水井、调节池、UASB厌氧反应器处理，所述UASB厌氧反应器输出的93%废水通过进水泵及高负荷曝气池的进水管路进入所述高负荷曝气池中，所述高负荷曝气池通过曝气泵及池底曝气装置对废水进行高负荷曝气，去除了COD后的废水进入与所述高负荷曝气池相连的斜板沉淀池，该斜板沉淀池对废水进行泥水分离，底部沉淀污泥通过污泥回流泵回到所述高负荷曝气池中。
进一步地，所述斜管沉淀池的上部出水通过连接管路进入一体式厌氧氨氧化工艺装置的缺氧池，所述UASB厌氧反应器输出的4%废水通过超越管路直接进入所述缺氧池，所述缺氧池内设有搅拌器使泥水混匀，所述缺氧池与一体式厌氧氨氧化池相连，所述一体式厌氧氨氧化池内设有框架结构以固定厌氧氨氧化填料，所述一体式厌氧氨氧化池的底部设有曝气盘，所述一体式厌氧氨氧化池的出水进入竖流式沉淀池，所述竖流式沉淀池的沉淀污泥通过污泥回流泵回到所述缺氧池。
进一步地，所述竖流式沉淀池的上部出水通过连接管路进入所述OAO工艺装置中的第一厌氧池，所述UASB厌氧反应器输出的3%废水通过超越管路直接进入所述第一厌氧池，废水连续通过所述OAO工艺装置中的第一厌氧池、好氧池和第二厌氧池进入污泥沉淀池，所述污泥沉淀池的底部沉淀污泥通过污泥回流泵返回所述第一厌氧池，所述污泥沉淀池的上部出水为所述高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理装置的最终出水。
一种高氨氮高有机物玉米深加工废水的处理方法，包括：
步骤A、玉米深加工废水先经过集水井、调节池、UASB厌氧反应器处理，所述UASB厌氧反应器的出水进入所述高负荷曝气池工艺装置中的高负荷曝气池，所述高负荷曝气池工艺装置中设置有沉淀池和污泥回流系统;
步骤B、所述高负荷曝气池的出水进入所述一体式厌氧氨氧化工艺装置，废水在所述一体式厌氧氨氧化工艺装置中进行脱氮处理，所述一体式厌氧氨氧化工艺装置中设置有沉淀池和污泥回流系统;
步骤C、所述一体式厌氧氨氧化工艺装置的出水进入OAO工艺装置，所述OAO工艺装置进行有机物和氮的深度去除，所述OAO工艺装置中设置有沉淀池和污泥回流系统，所述OAO工艺装置输出处理后的废水。
进一步地，所述高负荷曝气池对废水进行高负荷曝气处理后，所述高负荷曝气池的出水中SS的含量控制在500mg/L以下，COD的含量控制在200mg/l以下，氨氮的含量与300-500mg/l之间的差值小于设定的数值。
进一步地，所述的步骤B具体包括：
步骤1、接种污泥：取厌氧氨氧化污泥投入厌氧氨氧化池，所述厌氧氨氧化池的填充率为30%，将絮体状态污泥加入到厌氧氨氧化反应器中，所述厌氧氨氧化反应器中初始的絮体污泥浓度保持在2000-3000mg/L;
步骤2、启动阶段：当高负荷曝气池内的进出水COD浓度达到200mg/L以下时，将高负荷曝气池内的出水引入一体式厌氧氨氧化池;厌氧氨氧化池在启动阶段进行连续进水，进水总氮浓度400-500mg/L，其中氨氮浓度350-450mg/L;调整曝气管路的阀门，控制反应区的溶解氧在1.0mg/L以下，同时保证悬浮污泥在池内充分混匀;
启动阶段控制水力停留时间由一体式厌氧氨氧化池的出水中的氨氮浓度决定，一体式厌氧氨氧化池的出水中的氨氮浓度维持在50mg/L以下，若硝态氮和亚硝态氮浓度过高，则升高厌氧氨氧化反应器的温度并降低溶解氧;每天固定一个时间从反应区排出混合污泥，排出的混合污泥体积占反应区体积的1/10-1/15;在上述条件下运行，当厌氧氨氧化反应器的氨氮去除负荷达到0.3kg N/(m3·d)，同时总氮去除率超过75%时，则确定启动阶段结束，进入平稳运行阶段;
步骤3、平稳运行阶段：连续监测一体式厌氧氨氧化池内的溶解氧浓度，并根据溶解氧浓度调节曝气系统;严格控制每一工艺阶段的出水水质，当不满足要求废水中COD或氨氮高于要求时，停止下一工艺阶段的进水;连续运行过程中，要保持反应条件：温度、pH、水温、碱度、COD恒定。
进一步地，所述高负荷曝气工艺装置、一体式厌氧氨氧化工艺装置和OAO工艺装置中的泥水混合物通过污泥回流系统进入工艺装置的前端;高负荷曝气工艺装置和OAO工艺装置中的沉淀池连接剩余污泥处理系统，一体式厌氧氨氧化工艺装置中的污泥沉淀池连接菌种收集池。
进一步地，所述UASB厌氧反应器输出的93%废水进入所述高负荷曝气池中，所述UASB厌氧反应器输出的4%废水进入所述一体式厌氧氨氧化工艺装置的缺氧池，所述UASB厌氧反应器输出的3%废水进入所述OAO工艺装置中的第一厌氧池。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例将厌氧氨氧化引入玉米深加工废水处理工艺，利用厌氧氨氧化菌作为厌氧氨氧化工艺主体，有效结合多种污水处理工艺，通过格栅、调节和多介质过滤器高效去除废水中的悬浮物，降低对后续工艺的影响;高效曝气工艺和OAO工艺的组合应用，可以深度去除废水中的有机物和氮素污染物;经过此工艺处理后的污水水质可以达到《工业废水排放标准(GB8978-1996)》的要求。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
