申请日2018.02.08
公开(公告)日2018.11.13
IPC分类号C02F9/14; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种高浓度氨氮废水生物处理方法，将氨氮消化和反硝化集成到一个反应器中，通过控制曝气量及混合液上流速度，实现氨氮半消化和厌氧氨氧化而去除污水中的氨氮。本发明较传统的硝化/反硝化工艺，可降低动力消耗50%，由于不需要添加碳源，综合运行成本降低70%以上，同时建设用地减少50%以上。
权利要求书
1.一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将氨氮含量大于300mg/l的氨氮废水原水送入氨氮废水调节池中，进行水质水量调节;
(2)将步骤(1)所得的物料送入中和池中，调节pH至6.5～7.0;
(3)将步骤(2)所得的物料送入半消化氨氧化反应装置中进行处理，该半消化氨氧化反应装置包括一反应池、一进水混合池和一第一变频鼓风机;
反应池，其内的液体中含有颗粒污泥，位于液面下从下至上设有一微孔曝气机构、一进水布水器、一回流布水器和若干三相分离器，并且具有伸出液面的至少一排气管，微孔曝气机构和进水布水器设于反应池的底部，回流布水器和若干三相分离器设于反应池的中部，进水布水器和回流布水器之间为半消化氨氧化反应区，若干三相分离器通过集气管与至少一排气管连通，若干三相分离器上方设有若干集水槽，一排水管连通该若干集水槽;
进水混合池，其上部通过一回流管连通上述回流布水器，其底部通过一进水管连通上述进水布水器，该进水管上设有一进水泵，该进水泵的出水口设有进水控制阀;
第一变频鼓风机，连通上述微孔曝气机构;
该步骤具体为：先将步骤(2)所得的物料送入进水混合池，在进水混合池内与其中的物料混合后形成混合污水;经进水泵提升通过进水管进入进水布水器，其进入水量为氨氮废水原水量与回流水量之和，回流水量根据氨氮含量以及反应池中的上流速度确定，并通过进水控制阀控制，进入反应池内的混合污水与微孔曝气机构释放的微小气泡接触混合流向半消化氨氧化反应区，微孔曝气机构的曝气量通过变频鼓风机控制;在半消化氨氧化反应区溶解的分子氧被颗粒污泥的表层的硝化菌利用，与吸附到硝化菌表面的氨氮反应完成半消化过程，得到经半消化的污水;经半消化的污水继续与颗粒污泥接触并渗透到颗粒污泥的内层与厌氧氨氧化菌完成反硝化反应，使氨氮被氧化为氮气，未溶解的氧气泡及氮气泡、厌氧氨氧化产生的氮气泡和二氧化碳通过三相分离器进行分离并通过集气管和排气管排出，颗粒污泥流回半消化氨氧化反应区，所得第一上清液通过集水槽和排水管排出反应池并进入一沉池;在重力作用下，回流水通过回流布水器收集并回流至进水混合池中;
(4)将一沉池内的物料经沉淀得到第二上清液和第一沉淀污泥，将该第二上清液送入混合曝气池，通过其中的射流混合曝气装置中进行曝气处理，第一沉淀污泥返回上述进水混合池;
(5)混合曝气池的出水排至二沉池后经泥水分离得到第三上清液和第二沉淀污泥，待该第三上清液的COD降至60mg/l以下，氨氮降至5mg/l后排入排放水池，氨氮废水原水的质量的0.5～1倍的第二沉淀污泥则回流至混合曝气池;
(6)排放水池中的物料部分回流至进水混合池用来调节上述混合污水的碱度和碳氮比，该步骤中回流的量为氨氮废水原水的体积的1-2倍，其余输送至排放管网排放或进一步处理回用。
2.如权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述步骤(2)为：将步骤(1)所得的物料送入中和池中，通过投加氢氧化钠或硫酸的方式调节pH至6.5～7.0。
3.如权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述微孔曝气机构包括至少一曝气进气管和设于该至少一曝气进气管上的若干微孔曝气器。
4.如权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述半消化氨氧化反应区的溶解氧浓度为0.2～0.8mg/l。
5.如权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述回流布水器的回流水量为氨氮废水原水的体积的1～5倍。
6.如权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述射流混合曝气装置包括一混合液分配腔和一空气分配腔，空气分配腔覆设于混合液分配腔外;混合液分配腔的下端具有一混合液泵入管，空气分配腔的上端具有一空气吸入管;混合液分配腔具有沿其腔壁中部等间隔分布且连通混合液分配腔和空气分配腔的若干射流喷嘴，该若干射流喷嘴的喷射方向均向下与水平呈0～45度夹角，空气分配腔具有连通空气分配腔和外部并与上述若干射流喷嘴同心对应的若干混合喷射管;上述若干射流喷嘴与若干混合喷射管之间具有连通空气分配腔的空气吸入间隙;所述第二上清液输送至该混合液分配腔。
7.如权利要求6所述的一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述射流喷嘴的数目为3～20。
8.如权利要求6所述的一种高浓度氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述所述空气吸入管连通一第二变频鼓风机。
说明书
一种高浓度氨氮废水生物处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种高浓度氨氮废水生物处理方法。
背景技术
现阶段我国城市水污染治理中COD排放的达标治理已达80%左右，而对氨氮的达标治理还很低，特别是养殖和垃圾渗滤液等高浓度氨氮废水，该废水成分复杂，毒性强，对环境危害大，处理难度大。近年来，我们国家在氨氮废水、特别是高浓度氨氮废水的生物处理技术方面，取得了不断的进步。但大都采用A/O，A2/O，A/O2，SBR及改进工艺等传统工艺，传统处理工艺流程长，生化氧耗量在4.6kg O2/kg N2左右，有的还需补充大量碳源，因此处理成本居高不下。
传统生物脱氮工艺处理高氨氮废水时存在的主要问题有：
(1)需氧量大，基建投资和供氧动力费用高;
(2)对于缓冲能力差的高氨氮废水，还需要增大污水碱度以维持反硝化所需的pH;
(3)废水的游离氨，会对微生物的活性产生抑制作用，从而影响整个系统的除污效果;
(4)可能需要补充碳源以满足反硝化要求，导致处理成本偏高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种高浓度氨氮废水生物处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种高浓度氨氮废水生物处理方法，包括如下步骤：
(1)将氨氮含量大于300mg/l的氨氮废水原水送入氨氮废水调节池中，进行水质水量调节;
(2)将步骤(1)所得的物料送入中和池中，调节pH至6.5～7.0;
(3)将步骤(2)所得的物料送入半消化氨氧化反应装置中进行处理，该半消化氨氧化反应装置包括一反应池、一进水混合池和一第一变频鼓风机;
反应池，其内的液体中含有颗粒污泥，位于液面下从下至上设有一微孔曝气机构、一进水布水器、一回流布水器和若干三相分离器，并且具有伸出液面的至少一排气管，微孔曝气机构和进水布水器设于反应池的底部，回流布水器和若干三相分离器设于反应池的中部，进水布水器和回流布水器之间为半消化氨氧化反应区，若干三相分离器通过集气管与至少一排气管连通，若干三相分离器上方设有若干集水槽，一排水管连通该若干集水槽;
进水混合池，其上部通过一回流管连通上述回流布水器，其底部通过一进水管连通上述进水布水器，该进水管上设有一进水泵，该进水泵的出水口设有进水控制阀;
第一变频鼓风机，连通上述微孔曝气机构;
该步骤具体为：先将步骤(2)所得的物料送入进水混合池，在进水混合池内与其中的物料混合后形成混合污水;经进水泵提升通过进水管进入进水布水器，其进入水量为氨氮废水原水量与回流水量之和，回流水量根据氨氮含量以及反应池中的上流速度确定，并通过进水控制阀控制，进入反应池内的混合污水与微孔曝气机构释放的微小气泡接触混合流向半消化氨氧化反应区，微孔曝气机构的曝气量通过变频鼓风机控制;在半消化氨氧化反应区溶解的分子氧被颗粒污泥的表层的硝化菌利用，与吸附到硝化菌表面的氨氮反应完成半消化过程，得到经半消化的污水;经半消化的污水继续与颗粒污泥接触并渗透到颗粒污泥的内层与厌氧氨氧化菌完成反硝化反应，使氨氮被氧化为氮气，未溶解的氧气泡及氮气泡、厌氧氨氧化产生的氮气泡和二氧化碳通过三相分离器进行分离并通过集气管和排气管排出，颗粒污泥流回半消化氨氧化反应区，所得第一上清液通过集水槽和排水管排出反应池并进入一沉池;在重力作用下，回流水通过回流布水器收集并回流至进水混合池中;
(4)将一沉池内的物料经沉淀得到第二上清液和第一沉淀污泥，将该第二上清液送入混合曝气池，通过其中的射流混合曝气装置中进行曝气处理，第一沉淀污泥返回上述进水混合池;
(5)混合曝气池的出水排至二沉池后经泥水分离得到第三上清液和第二沉淀污泥，待该第三上清液的COD降至60mg/l以下，氨氮降至5mg/l后排入排放水池，氨氮废水原水的质量的0.5～1倍的第二沉淀污泥则回流至混合曝气池;
(6)排放水池中的物料部分回流至进水混合池用来调节上述混合污水的碱度和碳氮比，该步骤中回流的量为氨氮废水原水的体积的1-2倍，其余输送至排放管网排放或进一步处理回用。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)为：将步骤(1)所得的物料送入中和池中，通过投加氢氧化钠或硫酸的方式调节pH至6.5～7.0。
在本发明的一个优选实施方案中，所述微孔曝气机构包括至少一曝气进气管和设于该至少一曝气进气管上的若干微孔曝气器。
在本发明的一个优选实施方案中，所述半消化氨氧化反应区的溶解氧浓度为0.2～0.8mg/l。
在本发明的一个优选实施方案中，所述回流布水器的回流水量为氨氮废水原水的体积的1～5倍。
在本发明的一个优选实施方案中，所述射流混合曝气装置包括一混合液分配腔和一空气分配腔，空气分配腔覆设于混合液分配腔外;混合液分配腔的下端具有一混合液泵入管，空气分配腔的上端具有一空气吸入管;混合液分配腔具有沿其腔壁中部等间隔分布且连通混合液分配腔和空气分配腔的若干射流喷嘴，该若干射流喷嘴的喷射方向均向下与水平呈0～45度夹角，空气分配腔具有连通空气分配腔和外部并与上述若干射流喷嘴同心对应的若干混合喷射管;上述若干射流喷嘴与若干混合喷射管之间具有连通空气分配腔的空气吸入间隙;所述第二上清液输送至该混合液分配腔。
进一步优选的，所述射流喷嘴的数目为3～20。
进一步优选的，所述所述空气吸入管连通一第二变频鼓风机。
本发明的有益效果是：本发明较传统的硝化/反硝化工艺，可降低动力消耗50%，由于不需要添加碳源，综合运行成本降低70%以上，同时建设用地减少50%以上。
