申请日2009.06.17
公开(公告)日2009.11.04
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F1/66
摘要
本发明涉及一种废水脱氮处理工艺包括以下步骤：通过好氧池中的pH仪在线监测池中废水的pH值，将pH值控制在7.4～8.3的范围内;通过好氧池中的在线溶解氧测定仪在线监测池中废水的溶解氧浓度，再通过变频器调节鼓风机的转速进而调节曝气量，从而控制溶解氧浓度在0.5毫克/升～1毫克/升。本发明具有以下优势：一是节能：在硝化过程中，供氧量可以节省近25%，降低了能耗;二是节约外加碳源：在反硝化过程中，可以减少40%的有机碳源;三是可以减少剩余污泥产量：在短程硝化过程中，可以减少24%～33%的产泥，在反硝化过程中，可以减少50%的产泥。
权利要求书
1.一种废水脱氮处理工艺，其特征在于，该处理工艺包括以下步骤：
步骤10、通过好氧池中的pH仪在线监测池中废水的pH值，将pH值控 制在7.4～8.3的范围内;
步骤20、通过好氧池中的在线溶解氧测定仪在线监测池中废水的溶解氧 浓度，再通过变频器调节鼓风机的转速进而调节曝气量，从而控制溶解氧浓 度在0.5毫克/升～1毫克/升。
2.根据权利要求1所述的废水脱氮处理工艺，其特征在于，所述步骤 10包括以下步骤：
步骤101、当在线监测池中废水的PH值低于7.4时，通过控制加药计量 泵出口的开启度控制碱性药剂的加入量，使废水的PH值在7.4～8.3范围内。
3.根据权利要求2所述的废水脱氮处理工艺，其特征在于，所述碱性 药剂为碳酸钠。
4.根据权利要求1所述的废水脱氮处理工艺，其特征在于，所述步骤 10包括以下步骤：
步骤102、当在线监测池中废水的PH值高于8.3时，通过控制加药计量 泵出口的开启度控制酸性药剂的加入量，使废水的PH值在7.4～8.3范围内。
5.根据权利要求4所述的废水脱氮处理工艺，其特征在于，所述酸性 药剂为乙酸。
6.根据权利要求1所述的废水脱氮处理工艺，其特征在于，所述步骤 20包括以下步骤：
通过好氧池中的在线溶解氧测定仪在线监测池中废水的溶解氧浓度，并 将测出的溶解氧信号送到控制系统中，所述控制系统通过变频器调节鼓风机 的转速进而调节曝气量，从而控制溶解氧浓度在0.5毫克/升～1毫克/升。
7.根据权利要求6所述的废水脱氮处理工艺，其特征在于，所述控制 系统为可编程序控制器或者分散式控制系统。
8.根据权利要求1至7任一所述的废水脱氮处理工艺，其特征在于， 所述好氧池的温度为5℃～20℃。
说明书
一种废水脱氮处理工艺
技术领域
本发明涉及一种废水处理工艺，尤其涉及一种废水脱氮处理工艺。
背景技术
A/O脱氮工艺是80年代初开发出来的工艺流程。废水经预处理和一级处 理后，首先进入A池即缺氧池，利用氨化菌将废水中有机氮转化成NH3-N， 与原废水中的NH3-N一并进入好氧池。在O池即好氧池中，除与常规活性污 泥法一样对含碳有机物进行氧化外，在适宜的条件下，利用亚硝化菌及硝化 菌，将废水中NH3-N硝化生成NOx--N。为了达到废水脱氮的目的，好氧池中 硝化混合液通过内循环回流到缺氧池，利用原废水中有机碳作为电子供体进 行反硝化，将NOx--N还原成氮气。
与传统生物脱氮工艺相比，A/O系统可利用原废水中的有机物作为碳源 进行反硝化，达到同时降低COD和脱氮的目的，并且对于低C/N比废水处理 无疑可以减少外投碳源量。缺氧池设在好氧池之前，当水中碱度不足时，由 于反硝化可增加碱度，因而可以补偿部分硝化过程中对碱度的消耗。
A/O工艺只有一个污泥系统，混合菌群交替处于好氧和缺氧状态，有机 物浓度高低交替的条件，有利于控制污泥膨胀。近十几年来A/O工艺在国内 外的应用发展较快，被认为是解决城市污水及含氮工业废水氮污染的有效工 艺。
在传统硝化工艺中，一直把氨彻底氧化为硝酸盐(NH4+→NO2-→NO3-，全 程硝化)。废水生物脱氮之所以长期采用全程硝化和全程反硝化，主要原因 有：
(1)最初应用硝化工艺的目的是为了消除氨对水体的不良影响，如果 硝化不彻底，产生的亚硝酸盐是“三致”物质，会对水生生物以及人类安全 产生不良影响;
(2)亚硝酸盐极易进一步反应生产硝酸盐，很少出现亚硝酸盐的积累;
(3)亚硝酸盐依然具有耗氧能力，会继续消耗水体中的溶解氧(DO);
(4)亚硝酸细菌与硝酸细菌普遍存在，工程上很难将它们严格分开;
(5)由于硝化工艺进行到硝酸盐阶段，反硝化工艺只能以硝酸盐为基 质进行全程反硝化。
但是，在废水脱氮中，全程硝化并非必要，把氨氧化成亚硝酸盐(NH4+ →NO2-)也能取得相同的效果。从反应过程来看，硝化过程中的NO2-→NO3-与 反硝化过程中的NO3-→NO2-是一段多走的路程，将其从工艺中省去同样能实现 废水脱氮。
发明内容
本发明针对在废水脱氮中，全程硝化并非必要，从反应过程来看，硝化 过程中的NO2-→NO3-与反硝化过程中的NO3-→NO2-是一段多走的路程的不足， 提供一种废水脱氮处理工艺。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种废水脱氮处理工艺包括 以下步骤：
步骤10、通过好氧池中的pH仪在线监测池中废水的pH值，将pH值控 制在7.4～8.3的范围内;
步骤20、通过好氧池中的在线溶解氧测定仪在线监测池中废水的溶解氧 浓度，再通过变频器调节鼓风机的转速进而调节曝气量，从而控制溶解氧浓 度在0.5毫克/升～1毫克/升。
本发明的有益效果是：与传统废水脱氮工艺过程相比，本发明具有以下 优势：一是节能：在硝化过程中，供氧量可以节省近25%，降低了能耗;二 是节约外加碳源：在反硝化过程中，可以减少40%的有机碳源;三是可以减 少剩余污泥产量：在短程硝化过程中，可以减少24%～33%的产泥，在反硝化 过程中，可以减少50%的产泥。
所述步骤10包括以下步骤：步骤101、当在线监测池中废水的PH值低 于7.4时，通过控制加药计量泵出口的开启度控制碱性药剂的加入量，使废 水的PH值在7.4～8.3范围内。
进一步，所述碱性药剂为碳酸钠。
进一步，所述步骤10包括以下步骤：步骤102、当在线监测池中废水的 PH值高于8.3时，通过控制加药计量泵出口的开启度控制酸性药剂的加入 量，使废水的PH值在7.4～8.3范围内。
进一步，所述酸性药剂为乙酸。
进一步，所述步骤20包括以下步骤：通过好氧池中的在线溶解氧测定 仪在线监测池中废水的溶解氧浓度，并将测出的溶解氧信号送到控制系统中， 所述控制系统通过变频器调节鼓风机的转速进而调节曝气量，从而控制溶解 氧浓度在0.5毫克/升～1毫克/升。
进一步，所述控制系统为可编程序控制器或者分散式控制系统。
进一步，所述好氧池的温度为5℃～20℃。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
本发明废水脱氮处理工艺包括以下步骤：
步骤10、通过好氧池中的pH仪在线监测池中废水的pH值，将pH值控 制在7.4～8.3的范围内。
当在线监测池中废水的PH值低于7.4时，通过控制加药计量泵出口的 开启度控制碱性药剂的加入量，使废水的PH值在7.4～8.3范围内。所述碱 性药剂为碳酸钠。
当在线监测池中废水的PH值高于8.3时，通过控制加药计量泵出口的 开启度控制酸性药剂的加入量，使废水的PH值在7.4～8.3范围内。所述酸 性药剂为乙酸。
所述好氧池的温度为5℃～20℃。
所述好氧池的进水氨氮浓度为煤化工废水氨氮浓度，游离氨的浓度为 0.1mg/L～1.0mg/L。
根据水中氨的离解平衡方程：
NH3+H2O□ NH4++OH- (1)
游离氨的浓度可按式(2)求得：
式(2)中：Kb为氨的离解常数;Kw为水的离解常数，Kb/Kw=e[6344/(273+T)]
步骤20、通过好氧池中的在线溶解氧测定仪在线监测池中废水的溶解氧 浓度，再通过变频器调节鼓风机的转速进而调节曝气量，从而控制溶解氧浓 度在0.5毫克/升～1毫克/升。
通过好氧池中的在线溶解氧测定仪在线监测池中废水的溶解氧浓度，并 将测出的溶解氧信号送到控制系统中，所述控制系统通过变频器调节鼓风机 的转速进而调节曝气量，从而控制溶解氧浓度在0.5毫克/升～1毫克/升。 所述控制系统为可编程序控制器或者分散式控制系统。
所述步骤10和步骤20的先后顺序可以变化，即先执行步骤20，再执行 步骤10，而并不影响本发明废水脱氮处理工艺的实施效果。
本发明废水脱氮工艺针对氨氮浓度较高，C/N比较低的煤制烯烃废水的 脱氮处理，在A/O工艺的基础上开发了煤制烯烃低C/N比废水的短程硝化反 硝化脱氮技术。
在影响亚硝酸盐积累的多种因素中，DO浓度即溶解氧浓度不但是实现 A/O工艺短程硝化反硝化的主要影响因素，而且是最易于控制的因素。通过 提高温度来实现短程硝化反硝化显然是不经济的控制手段，并且有不少研究 表明在常温条件下可实现较好的短程硝化。所述O池通过pH仪在线监测池 中废水的pH值，可以控制投加的药剂量;当pH值、进水氨氮浓度和温度确 定后，游离氨(FA)的浓度也就确定了，剩下的主要因素就是DO浓度了， 通过在线溶解氧测定仪在线监测池中废水的溶解氧浓度，再通过变频器调节 鼓风机的转速进而调节曝气量，可以很容易控制所需要的溶解氧浓度。同时， 控制低的溶解氧浓度可以提高充氧效率，节约运行费用。因此无论从理论上 还是实际应用中，溶解氧浓度都是实现A/O工艺短程硝化反硝化的关键因素。
本发明实现了短程硝化反硝化，工艺操作运行灵活，这样不仅可以减少 曝气量，而且还能减少作为碳源的甲醇投加量，可谓一举多得。
与传统废水脱氮工艺过程相比，本发明具有以下优势：一是节能：在硝 化过程中，供氧量可以节省近25%，降低了能耗;二是节约外加碳源：在反 硝化过程中，可以减少40%的有机碳源;三是可以减少剩余污泥产量：在短 程硝化过程中，可以减少24%～33%的产泥，在反硝化过程中，可以减少50% 的产泥。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
