一種深度處理氨氮汙水的方法

2023-09-17 07:14:55 1

專利名稱：一種深度處理氨氮汙水的方法
技術領域：
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本發明涉及一種深度處理氨氮汙水的方法，屬環境保護技術領域。
背景技術：
目前國內外有很多處理氨氮汙水的方法，主要有如下幾種方式
生物處理方法
目前，國內外對氨氮汙水實際處理中用的較成熟的處理方法是傳統的前置反硝化生
物脫氮，如A/0、 AV0工藝等，都能在一定程度上去除汙水中的氮。其基本原理是首 先將汙水中的NH廠N轉化為N02 —，再氧化為N03—，然後再將N03—轉化為氮氣。A / 0和A2 /0兩種工藝都是在傳統活性汙泥基礎上發展來的，與傳統活性汙泥相比，不僅能使水 中BOD5達標排放，而且對汙水中CODcr和氨氮也能在一定程度進行處理。 物理化學處理方法
國內外採用的物理化學處理方法很多，大多數都是作為生物處理的預處理手段。主 要有蒸氨法、吸附法、折點加氯法、催化溼式氧化法、煙道氣治理法和化學沉澱法。
蒸氨法的基本原理是在鹼性條件下， 一定量蒸汽與汙水接觸，使汙水中氨氮轉 化成游離氨被吹出，以達到去除氨氮的目的。蔡秀珍等人對高濃度(3000mg / L-4000mg /L)氨氮汙水進行了吹脫處理，氨氮去除率達到95%以上。蒸氨法工藝流程簡單，操作 簡便，去除率高，但是游離氨會對大氣造成二次汙染。此外，由於蒸氨過程要在鹼性條 件下進行，消耗大量的鹼，成本比較高。蒸氨後汙水中氨氮濃度仍不能達到排放標準。
吸附法是利用吸附劑很大的總比表面積和很強的吸附能力，將汙水中的金屬離子、 有機物牢固地吸附在吸附劑表面，從而使汙水得到淨化。張曉麗等利用火然沸石和NaCl 再生處理後的沸石對煤氣廠焦化汙水進行了實驗，氨氮去除率可達42. 8%，單位沸石的 氨氮去除平均為2. 63mg/g。用改型後的斜發沸石(如鈉型沸石)，還可有效提高氨氮去 除率。Kon—jshi等介紹了利用沸石作為吸附柱填料，吸附汙水中的氨氮，氨氮質量 濃度為15mg/L，流量為480mL/min，停留時間為7min，出水中氨氮未檢出。張曦等研究
了生物沸石床對模擬村鎮生活汙水中各形態氮及COD等汙染物的去除效果，結果表明， 生物沸石床對NH3-N去除效果明顯且穩定，去除率大於95%。
化學沉澱法的主要原理是通過向汙水中投加某種化學藥劑，使之與汙水中的某些 溶解性汙染物質發生反應，形成難溶鹽沉澱下來，從而降低水中溶解性汙染物濃度的方 法。目前，研究最多的是向汙水中添加含有Mg和P04的藥劑。
氨氮汙水的處理方法雖然很多.但單獨使用物理、化學或生物的方法都不能使汙水 達標排放。
經文獻檢索，未見與本發明相同的公開報導。

發明內容
本發明的目的在於提供一種基建和運行成本低、處理水水質好、無二次汙染的深 毒處理氨氮汙水的方法。
本發明是在傳統的氨氮汙水處理方法的基礎上進行創新集成，將物理、化學和生 物的三種處理方法結合使用，S卩用改進的A-厭氧+0-好氧+B-投加微生物製劑+M-膜生 物反應器技術處理低BODs的NH3-N汙水，在中水回用工藝中引進和消化吸收了國際上最 先進的膜一生物反應器技術(MBR)，對氨氮汙水進行處理後達標排放或回用。 本發明的具體過程如下'
a. 氨氮汙水匯集到調節池，調節池中安裝多臺潛水推流攪拌機，汙水在調節池的水 力停留時間為8小時，這樣對汙水的水質水量都起到較好的調節作用；
b. 然後用潛汙泵將汙水提升到生化池，生化池分為增設了生化板、隔牆和生化球的 厭氧池和增加了生化球的好氧池，在好氧池中加入微生物製劑(加入量 0. 3-0. 5kg/10000m3)，降解汙水中的C0D， B0D， NH「N等汙染物;在厭氧池中加入微生 物製劑(加入量0.2-0.4kg/10000m3)和碳源甲醇(加入量0-100kg/10000m3)進行反硝 化，微生物製劑和碳源甲醇的加入量根據NH3-N 、 C0D/B0D而定，NH3_N濃度高，微生 物製劑投入量大，C0D/B0D在24-25%需補充100kg/10000m3甲醇碳源。將汙水中的N03— 轉化為N2去除達到脫氮的目的，汙水經過生物降解後，自流到斜板沉澱池，在沉澱池中 將大部分的汙染物沉澱下來，其中一部分汙水達標排放；
b、另一部分汙水進入斜板沉澱池中沉降後用膜分離方法處理，汙水首先進入中間 水池，然後用水泵將汙水送到MBR反應池，在MBR反應池中汙水進一步過濾降解後消毒 進入回用水池。MBR^膜生物反應器，是一種將膜分離技術與生物處理技術有機結合
的現有廢水處理系統，MBR的膜孔平均直徑僅0. 1~0. 2 (刪除)um，它可以將系統內> 0.1 0.2(刪除)um的活性汙泥和大分子固體物截留，甚至99%的細菌也無法通過，因 此系統內的活性汙泥濃度MLSS可高達10000mg/L，泥齡可延長至30天以上，大量的硝 化菌也將被截留，截留下來的活性汙泥和硝化菌又被返回系統，從而提高了系統的處理 能力並確保汙水達標排放和保證回用中水的水質。
c、斜板沉澱池大部分沉澱下來的汙染物用用汙泥泵送到汙泥濃縮池處理，再用泵 打出脫水，濾液返回調節池，泥餅外運。
本發明與現有工藝技術相比，具有以下特點-
1、用工廠化生產的微生物製劑(高度富集的菌種)取代傳統方法培養的土著菌， 提高了生物降解有機物及NH3-N的能力，對汙水處理達標(一級標準)排放和中水回用 提供了保障。
選用的微生物製劑為耐美菌及優勢菌，足丄廠化生產的公知的優勢菌種。這種菌種 繁殖代謝增殖快，四小時可增殖1.0倍，13小時增殖100萬倍，而其他類的生物製劑(標 準菌)4小時僅增殖6倍。該菌種生命力極強，耐酸鹼，耐高氧，耐低氧，只要在常溫、 有水的條件下和有營養源的環境中即可增殖。同時，還會釋放出高活性、多種類的抑菌 物質，控制有害菌的生長，免除有害菌與有益菌共存並爭奪其生存空間的現象。
2、 在厭氧池中增設生化板，投加了生化球。生化板、生化球表面粗糙，生化球比 表面積達80mVm3，強度高，不易破損，細菌微生物很容易在其上面生長、附著，不致隨 水流出。汙水在流動過程中能保持與生長有厭氧細菌微生物的生化板、生化球密切接觸， 因而在較短的水力停留時間下，可取得較長的汙泥泥齡，細菌的平均停留時間可長達100 天以上。
在厭氧池中，我們還增設了隔牆，讓汙水上下折流穿過載有細菌的生化球，造成了 反應池推流的性質，並且每一單元相當於一個單獨的反應器，各單元中細菌微生物的分 布也可以不同，從而取得更好處理效果。同時，當汙水向上流的時候，汙泥(生化球) 相當於處在膨脹懸浮狀態，從而保持了進水與汙泥顆粒的充分接觸，故特別適用於處理 相對低濃度的汙水(我們工程中BOD5濃度相對較低，僅為48.5mg/L)。
好氧池中同樣投加了生化球，延長了汙泥的停留時間，提高了汙泥濃度，有利於有 機物、NH3-N的徹底分解，故提高了出水水質。
3、 MBR的應用，回收硝化菌確保NH3-N去除率
NH3-N降解主要依靠硝化菌，但硝化菌增長速度很慢，僅為一般分解有機物好氧菌
的1/5 1/6。它是一種弱勢菌種，它常漂浮於水面不易沉降而易於流失，所以將其截留 增加系統內硝化菌的濃度，是提高硝化效率，確保NH3-N去除率的關鍵。MBR是一種將 膜分離技術與生物處理技術有機結合的新型廢水處理系統。MBR的膜孔平均直徑僅 0. 1 0. 2 u m，它利用壓力梯度使水通過膜孔並將系統內>0.廣O. 2 tx m的活性汙泥和大分 子固體物截留，甚至99%的細菌也無法通過，因此系統內的活性汙泥濃度MLSS可高達 10000mg/L，泥齡可延長至30天以上，大量的硝化菌也將被截留下來返回系統。從而確 保了系統的處理能力，強化了對NH廠N的去除，並保證了中水的回用水質。
4、 系統產泥量少
由於系統中投加了優勢微生物製劑和少量的有機碳源，可以抑制有害菌的生長，另 外，生化板、生化球、MBR的設置提高了系統的汙泥濃度，延長了泥齡，再加上優勢菌 降解有機物的能力強，所以整個系統對有機物和NH3-N的分解較為徹底，故產泥量很少， 較之傳統生化處理產泥量約減少.50%以上，使汙泥濃縮、脫水及幹汙泥外運都變的相對 簡單。
5、 以廢治廢
NH3-N汙水有機物含量低，必須投加有機碳源才能保證細菌、微生物的正常生長。 產生朋3-N汙水的企業有甲醇生產，過去甲醇廢液因無出路只好焚燒處理，現在正好將
其作為有機碳源投入汙水處理系統，達到了以廢治廢的目的。
本發明具有基建和運行成本低、處理水效果好、無二次汙染和出水水質符合國家
規定的排放標準等優點，可廣泛用於BODs濃度為48. 5mg/L的氨氮汙水處理。


附圖為本發明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
以處理某工廠BODs濃度為48. 5mg/L的氨氮汙水為例。 實施例1:
a. 氨氮汙水匯集到調節池，調節池中安裝多臺潛水推流攪拌機，汙水在調節池的水 力停留時間為8小時，這樣對汙水的水質水量都起到較好的調節作用；
b. 然後用潛汙泵將汙水提升到生化池，生化池分為增設了生化板、隔牆和生化球的 厭氧池和增加了生化球的好氧池，在好氧池中加入微生物製劑(加入量0. 3kg/10000m3), 降解汙水中的C0D， B0D， NH3-N等汙染物；在厭氧池中加入微生物製劑(加入量0. 2kg/10000m3)和碳源甲醇(加入量100kg/10000m3)進行反硝化，微生物製劑和碳源 甲醇的加入量根據NH3-N 、C0D/B0D而定，NH廠N濃度高，微生物製劑投入量大，C0D/B0D 在24-25%需補充100kg/10000m3甲醇碳源。將汙水中的N03—轉化為&去除達到脫氮的 目的，汙水經過生物降解後，自流到斜板沉澱池，在沉澱池中將大部分的汙染物沉澱下 來，其中一部分汙水達標排放；
b、另一部分汙水進入斜板沉澱池中沉降後用膜分離方法處理，汙水首先進入中間 水池，然後用水泵將汙水送到MBR反應池，在MBR反應池中汙水進一步過濾降解後消毒 進入回用水池。MBR——膜生物反應器，是一種將膜分離技術與生物處理技術有機結合 的現有廢水處理系統，MBR的膜孔平均直徑僅0.1 0.2ixm，它可以將系統內〉0. 1~0. 2 um的活性汙泥和大分子固體物截留，甚至99%的細菌也無法通過，因此系統內的活性 汙泥濃度MLSS可高達10000mg/L,泥齡可延長至30天以上，大量的硝化菌也將被截留， 截留下來的活性汙泥和硝化菌又被返回系統，從而提高了系統的處理能力並確保汙水達 標排放和保證回用中水的水質。
c、斜板沉澱池大部分沉澱下來的汙染物用用汙泥泵送到汙泥濃縮池處理，再用泵 打出脫水，濾液返回調節池，泥#外運。
使用表明，本方法的基建和運行成本低、處理水效果好、無二次汙染，出水水質符 合國家規定的排放標準。
實施例2:
基本同實施例1。不同之處為在好氧池中加入微生物製劑(加入量0. 4kg/10000m3)， 降解汙水中的C0D， B0D， NH廠N等汙染物；在厭氧池中加入微生物製劑(加入量 0. 3kg/10000m3)和不加入碳源甲醇進行反硝厭氧池中不加入碳源甲醇。
實施例2:
基本同實施例1。不同之處為在好氧池中加入微生物製劑(加入量0. 5kg/10000m3)， 降解汙水中的C0D， B0D， NH3-N等汙染物；在厭氧池中加入微生物製劑(加入量 0. 4kg/10000m"和碳源甲醇(加入量50kg/10000m"進行反硝厭氧池中不加入碳源甲醇。
權利要求
1、一種深度處理氨氮汙水的方法，其特徵在於該方法將改進的厭氧、好氧工藝，及膜分離與生物處理技術相結合，用於處理低BOD5的氨氮汙水；具體過程如下a.氨氮汙水匯集到調節池，在潛水推流攪拌機的攪拌狀態下，汙水在調節池的水力停留時間為8小時；b.然後用潛汙泵將汙水提升到生化池，生化池分為增設了生化板、隔牆和生化球的厭氧池和增加了生化球的好氧池；汙水進入分別加有0.2-0.4kg/10000m3微生物製劑和0-100kg/10000m3碳源甲醇的厭氧池中進行反硝化，微生物製劑和碳源甲醇的加入量根據根據NH3-N、COD/BOD而定，NH3-N濃度高，微生物製劑投入量大，COD/BOD在24-25％時需補充100kg/10000m3甲醇碳源；厭氧工序將汙水中的NO3轉化為N2；在好氧池中加入0.3-0.5kg/10000m3微生物製劑，降解汙水中的COD，BOD及NH3-N汙染物；經生物降解後的汙水自流到斜板沉澱池，在沉澱池中將大部分的汙染物沉澱下來，其中一部分汙水達標排放；b、另一部分汙水進入斜板沉澱池中沉降後用膜分離方法處理，汙水首先進入中間水池，然後用水泵將汙水送到MBR反應池，用膜分離技術與生物處理技術對汙水進一步過濾降解，再經消毒後進入回用水池；c、斜板沉澱池大部分沉澱下來的汙染物用汙泥泵送到汙泥濃縮池處理，濾液返回調節池，泥餅外運。
全文摘要
本發明涉及一種深度處理氨氮汙水的方法，屬環境保護技術領域。本發明在傳統的氨氮汙水處理方法的基礎上進行創新集成，將物理、化學和生物的三種處理方法結合使用，即用改進的厭氧、好氧工藝，及膜分離與生物處理技術處理低BOD5的氨氮汙水，處理後氨氮汙水達標排放或回用。其中本發明具有基建和運行成本低、處理水效果好、無二次汙染和出水水質符合國家規定的排放標準等優點，可廣泛用於BOD5濃度為48.5mg/L的氨氮汙水處理。
文檔編號C02F9/14GK101172735SQ20071006633
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月30日 優先權日2007年10月30日
發明者劉應隆, 曾子平 申請人:雲南亞太環境工程設計研究有限公司