申请日2013.10.10
公开(公告)日2013.12.25
IPC分类号C02F3/30; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法，含氮废水依次通过预处理系统、第一反应系统和第二反应系统，最后达标外排，预处理系统由除油设备、调匀设备和气浮设备组成，废水依次经过上述设备进行预处理;流出后的废水进入第一反应系统，第一反应系统包括反应池和PM膜，通过反应池进行硝化反应，反应后通过PM膜进行泥水分离，上层清液流出后进入第二反应系统进一步处理，所述第二反应系统包括Anammox反应塔及PM膜，流出后的上层清液经过Anammox反应塔进行厌氧氨氧化反应，反应后废水再次通过PM膜进行泥水分离，最后达标排出。经本发明处理后，高浓度含氮废水的总氮可以控制在20mg/L以下，COD可以控制在80mg/L以下，其他指标也可以达到国家一级排放标准。
权利要求书
1.一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法，含氮废水依次通过预处理系统、第一反应系统和第二反应系统，最后达标外排，其特征在于：
预处理系统由除油设备、调匀设备和气浮设备组成，废水依次经过上述设备进行预处理;流出后的废水进入第一反应系统，第一反应系统包括反应池和PM膜，通过反应池进行硝化反应，反应后通过PM膜进行泥水分离，下层污泥排入污泥浓缩池处理，而上层清液流出后进入第二反应系统进一步处理，所述第二反应系统包括Anammox反应塔及PM膜，流出后的上层清液经过Anammox反应塔进行厌氧氨氧化反应，反应后废水再次通过PM膜进行泥水分离，最后达标排出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：反应池中投加环境微生物制剂，控制温度25~30℃、溶解氧2~4mg/L。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述PM膜为过滤孔径0.01μm~15μm，反冲洗孔径0.2μm~10μm的聚氟材料滤膜。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在Anammox反应塔中发生的厌氧氨氧化作用，控制参数如下：水温控制25~35℃，pH控制6~9，溶解氧<0.5mg/ L，有效污泥浓度在3~6g/L。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在第一和第二反应系统中投加微生物制剂和活性炭载体，实现脱氮功能。
说明书
一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法
技术领域
本发明属于生化技术领域，特别是涉及一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法。
背景技术
焦化废水主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水。其特征在于焦化废水中污染物浓度较高，难于自然降解，鉴于焦化废水中大量氮的存在，致使生物净化所需的氮源严重过剩，给处理达标带来较大困难;而且废水排放量相对较大，每吨成焦用水量大于2.5吨;焦化废水种类多、成分复杂(如常含有苯类、酚类、硫化物、氰化物、萘、蒽等多环和杂环酚烃等物质)，危害巨大，焦化废水中多环芳烃不但难以降解，而且通常还是强致癌物质，对环境造成严重污染的同时也直接威胁到人类健康。
当前国外对于焦化废水处理难得问题，普遍采用的湿式氧化技术，虽然对其COD、NH3-N的去除率可达到99%以上，但该技术投资及运行费用都很高，不适合我国当前国情。
GB16171-2012新标准实施后，污染物排放要求将远远高于现行的GB 8978-96标准。GB16171-2012在现行标准的基础上增加了总氮、总磷、苯并(α)芘、硫化物、多环芳烃、苯等指标。随着国家新的环保标准及政策的逐步实施，很多企业将面临提标改造的问题。目前，现有企业高浓度含氮废水的一般处理方法是：先对高浓度的化工废水预处理，之后进入生化处理设施：废水→调节匀质装备→隔油沉淀(→气浮)→生物处理→排放，而在生物处理段，现有工艺一般有脱氮装备、A2O、AOO等，对总氮的去除率一般在40%~70%;在这些现有工艺基础上增加第二级脱氮装备，虽然可以达到总氮的脱除的效果，但是在投资、占地、运行成本方面较高的问题尤为突出。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法，从而解决投资、占地、运行成本方面较高的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法，含氮废水依次通过预处理系统、第一反应系统和第二反应系统，最后达标外排，其特征在于：
预处理系统由除油设备、调匀设备和气浮设备组成，废水依次经过上述设备进行预处理;流出后的废水进入第一反应系统，第一反应系统包括反应池和PM膜，通过反应池进行硝化反应，反应后通过PM膜进行泥水分离，下层污泥排入污泥浓缩池处理，而上层清液流出后进入第二反应系统进一步处理，所述第二反应系统包括Anammox反应塔及PM膜，流出后的上层清液经过Anammox反应塔进行厌氧氨氧化反应，反应后废水再次通过PM膜进行泥水分离，最后达标排出。
进一步的技术方案，反应池中投加环境微生物制剂，控制温度25~30℃、溶解氧2~4mg/L。
进一步的技术方案，所述PM膜为过滤孔径0.01μm~15μm，反冲洗孔径0.2μm~10μm的聚氟材料滤膜。
进一步的技术方案，在Anammox反应塔中发生的厌氧氨氧化作用，控制参数如下：水温控制25~35℃，pH控制6~9，溶解氧<0.5mg/ L，有效污泥浓度在3~6g/L。
进一步的技术方案，在第一和第二反应系统中投加微生物制剂和活性炭载体，实现脱氮功能。
废水在流入Anammox反应塔之前，要先经过复合脱碳短程硝化反应装备的充分处理，而且复合脱碳短程硝化反应装备后置PM膜。从而使得废水在进入承担全部脱氮功能的Anammox反应塔之前，其水质的条件完全达到在Anammox反应塔中，严格控制系统参数使得微生物发生厌氧氨氧化作用，将氨氮、亚硝基氮直接转变为氮气的要求。
这种双系统抗冲击性较单一系统更强。当冲击负荷高时，第一段系统承受了主要负荷，而对后端脱氮微生物的影响相对较小，不会使整个系统跨掉，造成事故。另一方面，双污泥系统还可以使微生物在各自的环境里发挥最大的污染物降解功能。
经本发明处理后，高浓度含氮废水的总氮可以控制在20mg/L以下，COD可以控制在80mg/L以下，其他指标也可以达到国家一级排放标准。除高浓度含氮废水(焦化废水等)外，本发明所公开的利用微生物对高浓度含氮废水处理脱除总氮的方法，也适用于制药废水、发酵废水、食品企业废水等难降解的生产废水，还可以用于市政废水、生活污水的处理。鉴于本工艺中所使用的复合脱碳短程硝化反应装备、PM膜、厌氧氨氧化塔等装备相结合的特殊性能，使得整个工艺流程中不需污泥沉淀装备，而且节省了回流动力消耗和构筑物的材料消耗。
