申请日2007.02.12
公开(公告)日2007.09.26
IPC分类号C02F1/66; C02F1/20; C02F103/20; C02F101/16; C02F1/52
摘要
本发明属于环境工程技术领域，是一种高效脱氮、同步除磷、灭菌消毒、有效去除COD等污染物、一步实现pH达标排放的高浓度化粪池生活污水、养殖废水的处理方法，其技术内容包括：以氧化钙为主要水处理剂调节废水的pH值，使废水中的氮化合物转化为游离氨，可沉淀的污染物与其进行共混絮凝、化学沉淀，连续表面吹脱作用使废水中的游离氨溶入吸收液回收。处理后废水的污染物去除率为氨氮82.2%-90.3%，总氮82.0%-90.2%，总磷84.4%-97.0%，COD52.5%-78.8%，废水pH≤9，同步实现消毒灭菌。出水可以直接排放或进入深度处理，富含磷与有机质的污泥与吸收液复配制成氮磷复合肥料。其工艺简短、设备简单、易操作、运行费用低，适应性强，是一种独立处理高浓度生活污水和养殖废水的方法，也可以作为城市、城镇污水处理场实现达标排放、对进水实施一级处理的方法。
权利要求书
1.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于以高 浓度氮、磷、COD污染负荷的养殖和化粪池污水为处理对象，在处理池和吸 收池为主组成的处理系统中，以氧化钙为主要水处理剂，在搅拌条件下将其加 入废水中，调节废水的pH值至碱性，以硫酸为吸收液，在一定气液(指空气 与废水)比条件下对废水进行氮吹脱、磷与COD等沉淀处理一定时间，削减 废水中的氮、磷、COD等污染物负荷并灭菌消毒，处理后废水直接排放或送 二级处理。
2.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所 述的水处理剂是有效氧化钙含量>60%以上的石灰粉末，用水乳化或直接以其 粉末在搅拌条件下加入废水中。
3.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所 述的调节废水的pH值至碱性是指废水处理初始时被调成碱性，适宜的初始pH 值为9.5-11.5。
4.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所 述的吸收液为硫酸溶液，适宜的浓度范围为1mol/l-4mol/l，吸收液与废水的 体积比为1∶100-1000。
5.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所 述的吹脱气液比为1000-8000∶1。
6.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，所 述的吹脱时间为6h-24h。
7.一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法，其特征在于，处 理出水pH为8.0-9.5。
说明书
一种序批式削减高浓度废水氮、磷、COD污染负荷的方法
所属技术领域
本发明属于环境工程技术领域，涉及含高污染物负荷，特别是高浓度氨氮污染物的 废水处理的一种方法，是一种强化一级废水处理的工艺方法。
背景技术
化粪池生活污水、养殖废水的氮、磷、COD等污染物浓度很高，生活污水一般氨氮 >100mg/l、总磷>15mg/l、COD>600mg/l，养殖废水的污染物浓度高达生活污水的几倍甚 至几十倍。高浓度生活污水与养殖废水排放使水环境日益恶化，相当数量的自然水体富营 养化频繁发生，导致包括饮用水水源在内的水资源短缺局面。造成这种后果的主要原因是 排入自然水体的污/废水中含有大量的氮、磷等营养性和耗氧性物质。
目前，对高浓度化粪池污水、养殖废水的处理，絮凝沉淀或生物单一技术很难实现对 废水氮或磷的高效去除;絮凝沉淀和生物处理结合的方法，由于工艺过程复杂，运行管理 比较繁琐，处理成本较高以及生物处理受地域条件限制，处理效果不理想;一般A2/O(缺 氧/好氧/厌氧工艺)法处理废水有较好的去除氮磷的效果，但对于氨氮浓度达到300mg/l、 出水要求符合《城镇污水处理厂污染物排放标准--GB 18918-2002》的二级标准时，理论 上需要>10的废水回流比，如此高的回流比要求使处理成本明显增加，否则不能实现达 标排放;因进水氮负荷高、氮去除效果不佳使相当数量废水处理场不能稳定运行、达标排 放;氧化钙处理塔式吹脱吸收高浓度废水脱氮，设备复杂且运行管理要求高、吹脱塔易堵 塞、吹脱出氨排放造成二次污染以及高额成本等使其应用受到限制;自由表面吸收脱氮法 占用过多土地资源，不能高效脱氮和显著削减其他污染物负荷。
发明内容
本发明提供一种高效脱氮、同步除磷、灭菌消毒、有效去除COD等污染物、一步 实现pH达标排放的高浓度化粪池生活污水、养殖废水的处理方法，其工艺简短、设备简 单、易操作、运行费用低，适应性强，产生的污泥和吸收液可以综合利用。主要内容包括： 在污/废水处理系统中，首先以氧化钙为主要水处理剂调节废水的pH值，使废水中的氮化 合物逐步向游离氨的形式转化，污/废水中可沉淀的污染物与其进行共混絮凝、化学沉淀， 在动力作用下，对系统内废水进行表面连续吹脱，使废水中的氨氮自液相中不断逸出并随 运动气体移出处理池，同步实现脱氮并沉淀去除COD、磷等废水污染物。系统设置装有 硫酸吸收液的氨吸收池，随气体被吹脱逸出的氨氮以气液接触吸收的方式被溶入吸收液回 收。废水的碱度随吹脱时间延长而降低，一定时间后达到pH≤9，废水中的COD、氮、 磷等污染物得到大幅削减，并实现消毒灭菌，污染物去除率分别为氨氮82.2%-90.3%，总 氮82.0%-90.2%，总磷84.4%-97.0%，COD52.5%-78.8%。根据要求，出水可以直接排放 或进入深度处理，沉淀为富含磷、有机质等的污泥，根据剩余氧化钙含量可循环使用或综 合利用;吸收液为铵态氮溶液，根据其酸度可循环使用或综合利用，污泥与吸收液复配制 成氮磷复合肥料。
一种削减高浓度氮、磷、灭菌消毒、有效去除COD污染负荷的废水处理方法，其所 述的废水氮、磷、COD等污染负荷的削减与消毒灭菌，是在由处理池、吸收池以及气体 吹脱风机组成的处理系统中完成的，其所述的水处理药剂主要为氧化钙，是有效氧化钙含 量≥60%的固体粉末或其的水乳化液。
一种削减高浓度氮、磷、COD等污染负荷同步灭菌消毒的废水处理方法，是一种独 立处理高浓度生活污水和养殖废水的方法，也可以作为城市、城镇污水处理场实现达标排 放、对进水进行一级处理的方法。
本发明的实现包括下述步骤：
1.将待处理的废水泵入处理池，以药剂与养殖废水或生活污水的质量比为1∶ 100-500或1∶1000-5000的比例，在搅拌条件下将药剂固体粉末或其乳化液缓慢 加入废水中，使废水的pH值达到碱性，适宜的pH值为9.5-11.5，于系统的吸收 池中加入硫酸吸收液，适宜的吸收液浓度为1mol/l-4mol/l，吸收液与废水的体积 比为1∶100-1000。
2.分别将处理池与吸收池进行密封处理，使转化生成的氨无明显外逸。
3.开启风机使系统内空气循环，废水池内液面受扰使氨不断逸出进入气相，后随气 体进入吸收池，与吸收液接触反应被吸收，吹脱时间为6h-24h，吹脱气液比为 1000-8000∶1。
4.吹脱吸收结束，废水外排或送深度处理。处理池沉淀为富含磷、有机质等的污泥， 根据剩余氧化钙含量可循环使用或综合利用;吸收液为铵态氮溶液， 根据其酸度可循环使用或综合利用，污泥与吸收液复配可制成氮磷复合肥料。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
养殖场废水10L置于吹脱池中，废水pH值7.90、氨氮823.67mg/l、总氮831.32mg/l、 总磷29.83mg/l、COD5679.9mg/l。以氧化钙与水质量比1∶20的石灰乳、在搅拌条件下调 节废水pH值至10.56，吹脱时间20h，气液比5000∶1。处理后出水pH值9.35，污染物指 标氨氮、总氮、总磷与COD的去除率分别为82.9%、83.0%、，85.0%和75.4%。
实施例2
养殖场废水20L置于吹脱池中，废水pH值8.26、氨氮947.67mg/l，总氮950.67mg/l， 总磷52.94mg/l，COD5896.2mg/l。以氧化钙与水质量比1∶50的石灰乳、在搅拌条件下调 节废水pH值10.39，吹脱时间20h，气液比5000∶1。处理后出水pH值8.66，污染物指标 氨氮、总氮、总磷与COD的去除率分别为66.4%、66.3%%、，77.9%和59.6%。
实施例3
养殖场废水20L置于吹脱池中，废水pH值8.04、氨氮903.38mg/l，总氮910.6mg/l， 总磷31.16mg/l，COD6328.7mg/l。以氧化钙与水质量比1∶50的石灰乳、在搅拌条件下调 节废水pH值至11.18，吹脱时间20h，气液比5000∶1。处理后出水pH值8.66，污染物指 标氨氮、总氮、总磷与COD的去除率分别为98.5%、98.4%、，88.5%和69.2%。
实施例4
城市某生活小区化粪池污水20L置于吹脱池中，污水pH值7.67、氨氮107.77mg/l 总氮109.96mg/l、总磷14.18mg/l、COD673.3mg/l。以氧化钙与水质量比1∶50的石灰乳、 在搅拌条件下调节污水pH值至10.88，吹脱时间24h，气液比6000∶1。处理后出水pH值 8.46，污染物指标氨氮、总氮、总磷与CO去除率分别为87.2%、，86.3%、86.0%和62.5%。
实施例5
城市某生活小区化粪池污水20L置于吹脱池中，污水pH值7.81、氨氮120.12mg/l 总氮119.14mg/l、总磷16.25mg/l、COD721.3mg/l。取100目氧化钙粉末，在搅拌条件下 缓慢加入污水中，调节污水pH值至11.20，吹脱时间24h，气液比6000∶1。处理后出水 pH值9.07，污染物指标氨氮、总氮、总磷与COD去除率分别为86.4%、85.8%、87.9% 和63.7%。
