申请日2015.09.09
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号C02F3/30; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用，所述方法包括使废水依次进入缺氧工段和好氧工段，其中，在好氧工段中，控制通入的氧气与二氧化碳的体积比为1-4：1。本发明公开的对废水进行生物脱氮的系统包括串联的缺氧单元和好氧单元，其中，所述系统还包括与好氧单元相连的二氧化碳供给单元。本发明还公开了上述系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。本发明有效地改善了好氧工段的硝化效能，出水的COD值、氨氮含量和总氮水平均较低，改善了出水质量。特别地，在本发明的优选实施方式中，使用制氢外排的气体提供二氧化碳，从而实现了二氧化碳的资源化利用，减少了向大气环境的碳排放，特别有利于环保。
权利要求书
1.一种对废水进行生物脱氮的方法，该方法包括使废水依次进入缺氧工段和好氧工段，其特征在于，在好氧工段中，控制通入的氧气与二氧化碳的体积比为1-4：1。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通入的氧气与二氧化碳的体积比为1-2：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通入的二氧化碳的量使得好氧工段中体系的pH值为5.5-6.5。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，二氧化碳的通入方式为间歇式，且通入二氧化碳的时间间隔为0.5-1h。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：在进入缺氧工段之前，将废水先进行气浮分离，优选地，控制气浮分离过程中通入的空气与二氧化碳的体积比为0-4：1。
6.根据权利要求1、2或5所述的方法，其中，二氧化碳由二氧化碳源提供且二氧化碳源中二氧化碳的含量不低于85体积%、难降解的有机物的含量不超过10ppm，优选地，二氧化碳由制氢外排的气体提供。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缺氧工段的条件包括：溶解氧不超过1mg/L，温度为10-40℃，水力停留时间为2-6h;所述好氧工段的条件包括：溶解氧为2-4mg/L，温度为10-40℃，水力停留时间为8-16h。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述废水的碱度为100-300mg/L;
优选地，所述废水的COD值为400-2500mg/L，氨氮含量为30-250mg/L，总氮含量为50-350mg/L;
更优选地，所述废水为炼油厂排放的电脱盐废水。
9.一种对废水进行生物脱氮的系统，该系统包括串联的缺氧单元和好氧单元，其特征在于，所述系统还包括与好氧单元相连的二氧化碳供给单元。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述系统还包括气浮分离单元，所述气浮分离单元设置于缺氧单元上游，优选地，二氧化碳供给单元还与所述气浮分离单元相连。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其中，所述二氧化碳供给单元为制氢装置的二氧化碳排放管道或二氧化碳收集装置。
12.根据权利要求9或10所述的系统，其中，所述好氧单元包括为好氧单元提供氧气的氧气通气管，所述二氧化碳供给单元通过二氧化碳通气管与好氧单元相连，当二氧化碳通气管和氧气通气管均为按直线型布置的立管式曝气管路时，二氧化碳通气管在好氧单元中的长度为氧气通气管在好氧单元中的长度的40-60%。
13.权利要求9-12中任意一项所述的系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。
说明书
一种对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用
技术领域
本发明涉及一种对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用，具体地，涉及一种特别适合于碱度较低的废水的缺氧/好氧生物脱氮方法、对废水进行生物脱氮的系统以及该系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。
背景技术
炼油厂的废水主要包括电脱盐废水、含盐废水、含油废水和汽提废水。其中，炼油厂电脱盐废水具有COD值高(可达2000mg/L以上)，有机物成分复杂且毒性及难降解性强，乳化油含量高(石油类达800-1000mg/L或以上)的特点。现有较成熟的电脱盐废水处理技术一般采用隔油、气浮(单级或二级)、活性污泥的组合处理工艺。由于电脱盐废水含油主要以乳化油为主，经隔油和气浮后，出水仍含大量乳化油，且毒性、难降解性有机物含量高，对后续活性污泥具有抑制、毒性和阻碍传质等问题。而缺氧/好氧工艺(A/O工艺)以其运行稳定、操作维护简单、可有效脱氮等优势一直作为炼油厂电脱盐废水生物处理的首选工艺。
为强化A/O工艺的生化效能，目前，人们主要关注调整工况参数(污泥龄和生物负荷)的工程措施，即通过保持活性污泥高泥龄、低生物负荷，以实现对难降解复杂有机物的有效去除，但污泥特性是通过环境条件的整体优化得以保证的，个别工况参数的改变难以长期维持理想的污泥性状，如因单独降低负荷则难以保持污泥较高活性和高污泥浓度，最终A/O系统整体效能难以维持稳定。在现有工程应用中，也有通过强化好氧池(O池)的空气曝气强度来加强池内混合和剪切效果，但这样势必造成空气曝气的能耗浪费，且获得的效果并不显著。
因此，目前的A/O工艺硝化、脱氮及有机污染物去除效能较差，使得出水的COD值、氨氮含量和总氮水平仍较高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够有效改善出水质量的对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用。
为了处理碱度较低的废水，本发明的发明人进行了大量实验，结果发现，通过控制好氧工段通入的氧气和二氧化碳的体积比，能够有效地改善出水质量。
因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种对废水进行生物脱氮的方法，该方法包括使废水依次进入缺氧工段和好氧工段，其中，在好氧工段中，控制通入的氧气与二氧化碳的体积比为1-4：1。
另一方面，本发明提供了一种对废水进行生物脱氮的系统，该系统包括串联的缺氧单元和好氧单元，其中，所述系统还包括与好氧单元相连的二氧化碳供给单元。
再一方面，本发明提供了上述系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。
通过上述技术方案，本发明有效地改善了好氧工段的硝化效能，出水的COD值、氨氮含量和总氮水平均较低，改善了出水质量。特别地，在本发明的优选实施方式中，使用制氢外排的气体提供二氧化碳，从而实现了二氧化碳的资源化利用，减少了向大气环境的碳排放，特别有利于环保。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
