一種難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝的製作方法
2024-04-05 17:47:05 1
一種難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其工藝步驟為：將攜帶有回流汙泥的難降解有機汙水以推流完全混合流態流經水解酸化池進行酸化，之後依次進入由5條溝渠構成的接觸氧化區進行好氧-缺氧-好氧的交替作用完成有機物降解、硝化和反硝化，最後分別進入三個SBR反應池反應。本發明針對汙水中難生物降解有機物性質、組成較複雜，分子結構較穩定的特點，採用水解酸化-接觸氧化-SBR工藝有機結合，對難降解有機汙水進行改質降解脫氮除磷。本發明省去了汙泥回流、硝化液回流及二沉池泥-水分離過程，節省了設備投資。處理後的汙水滿足GB7978-1996一級標準或城市汙水處理場排放標準GB81918-2002一級A級標準，可作為汙水再生回用的良好資源。
【專利說明】一種難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種有機汙水的處理工藝技術，特別是涉及煉化汙水、煤化工汙水，有機合成汙水等難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝。
【背景技術】
[0002]隨著國家汙水排放標準的不斷提高，對汙水中總氮及總磷等富營養汙染物標準越來越嚴格，國內針對難降解的有機汙水採用A2/0工藝(厭氧-缺氧-好氧交替工藝)，該工藝對難降解有機物的去除及脫氮除磷效果良好，但是必須採用50-100%的汙泥回流維持體系內汙泥濃度，採用200-400%硝化液回流進行反硝化除氮，還需要設置二沉池對泥-水分離。
[0003]在汙水處理過程中，當生物脫氮與生物除磷在同一處理系統中共存時，通常生物脫氮菌群與生物除磷菌群存在碳源矛盾、世代泥齡矛盾等。傳統的生物脫氮除磷工藝優先滿足生物除磷對碳源的需求，而生物除氮依託200-400%汙泥回流完成，同時補充必要的碳源，而且在硝化過程中需補充鹼度。
[0004]中國專利(申請號:CN02135464.2)公開了一種汙水脫氮除磷處理工藝方法，該工藝採用水解酸化-接觸氧化及序批式SBR工藝，由於工藝過程中缺少反硝化功能，除總氮效
果較差。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種難降解有機汙水改質去除及脫氮除磷一體化工藝，該工藝不需要汙泥回流，省略大量硝化液回流，降低能耗，節省了設備投資，整個過程碳源分配合理，產生鹼度與消耗鹼平衡，整個系統過程不需補給營養，降低資源消耗。
[0006]為實現上述發明目的所採取的技術方案為:
[0007]一種難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於其工藝步驟為:將攜帶有回流汙泥的難降解有機汙水以推流完全混合流態流經水解酸化池進行酸化。水解酸化的目的就是為了提高B0D5與COD的比值，當出水B0D5與COD比值明顯提高時，說明此時汙水的可生化性明顯提高，可進入下一道程序，此後，汙水停留時間不宜過長，避免汙水PH升高，產生大量甲烷。然後依次進入由5條溝渠構成的接觸氧化區進行好氧-缺氧-好氧的交替作用完成有機物降解、硝化和反硝化，最後分別進入至少三個SBR反應池反應。
[0008]所述有機汙水以射流進水方式攜帶回流汙泥，其中回流汙泥的量為有機汙水重量的 40% ~60%。
[0009]所述5條溝渠中第4溝渠是在缺氧狀態下，其餘溝渠均是在有氧狀態下。
[0010]所述5條溝渠內均裝填由半軟性填料。
[0011]所述三個SBR反應池在同一時間分別處於進水、曝氣、沉澱排水的交替狀態，以保證出水的連續性。
[0012]上述SBR反應池至少設置3個。可以根據汙水處理量和SBR池的處理效果增加SBR池數量。
[0013]本發明針對汙水中難生物降解有機物性質、組成較複雜，分子結構較穩定的特點，採用水解酸化-接觸氧化-SBR工藝有機結合，對難降解有機汙水進行改質降解脫氮除磷，其中利用水解酸化過程對難降解有機物進行改質，提高汙水的可生化性，利用接觸氧化過程的好氧-缺氧-好氧的空間交替，完成對C0D、酚、CR-等有機物的去除，硝化和反硝化完成對NH4-N及總氮的去除；利用SBR工藝，缺氧-厭氧-好氧及靜止沉澱的時間交替，完成對總磷的釋放、攝取，對有機物NH4-N等各種汙染物的進一步去除，完成汙水-汙泥分離和排放的過程，以及利用活性汙泥具有較強的吸附性能，對Mn、Mg、Co、Cr、Pb、AS、Si等重金屬離子吸收使其得以去除。整個一體化過程中，難降解有機物的改質，為各功能交替提供底物資源的需求，產鹼與耗鹼平衡，無需補加營養資源及鹼度。本發明省去了汙泥回流、硝化液回流及二沉池泥-水分離過程，節省了設備投資。處理後的汙水滿足GB7978-1996 —級標準或城市汙水處理場排放標準GB81918-2002 —級A級標準，可作為汙水再生回用的良好資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明為工藝流程圖，圖中1-1水解酸化池，1-2第I溝渠，1-3第2溝渠，1-4第3溝渠，1-5第4溝渠，1-6第5溝渠，1-7、1-8和1-9為SBR池，1-10汙泥池，I有機汙水，2排水，3排泥。
【具體實施方式】
[0015]結合附圖，對本發明的技術方案進一步說明。
[0016]工藝步驟為:難降解 有機汙水I通過射流器以射流進水方式攜帶回流汙泥40%~60%,以推流和完全混合結合流態流經水解酸化池1-1進行水解酸化反應，對難降解有機物進行改質，提高其可生化性。汙水在水解酸化池內的停留時間為12h~24h，根據汙水COD濃度高低，適當調整停留時間。濃度高，停留時間長一些，濃度低，停留時間短一些。水解酸化處理後的汙水B0D5與COD的比值明顯增大，說明汙水的可生化性提高。再依次進入由第I溝渠1-2、第2溝渠1-3、第3溝渠1-4、第4溝渠1_5和第5溝渠1_6構成的接觸氧化區，上述接觸氧化區5條溝渠內均裝填有半軟性填料，該半軟性填料材質比表面積大，為微生物生存與增殖創造良好環境條件，促進微生物的多樣性。
[0017]汙水進入第I溝渠1-2，活性汙泥中的異養菌佔優勢，在好氧條件下，利用該異養菌降低有機汙水C0D、酚、CN—等有機物濃度。再進入第2溝渠1-3，汙水COD濃度梯度與溶解已明顯發生變化，同樣在好氧條件下，利用異養菌，繼續降低汙水C0D，對汙水脫碳。汙水進入第3溝渠1-4內，在鹼度、氧氣充足的條件下，自養菌群佔有生存和增值優勢，利用自養菌進行硝化反應，汙水中的氨氮在硝化細菌的作用下氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。汙水進入第4溝渠1-5內，在缺氧環境下，利用硝酸性呼吸及亞硝酸性呼吸的兼性厭氧菌進行反硝化反應，硝化過程產生的亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化菌的作用下，被還原成N2並產生鹼度。汙水進入第5溝渠1-6，在溶解氧及鹼度充足的條件下，繼續進行硝化及氧化反應，對各種汙染物進一步降解。
[0018]第5溝渠1-6中的泥-水混合液由集水器自流入SBR池底水量分布器，分別進入3個SBR池1-7、1-8和1-9中。3個SBR池都具有進水、曝氣、沉澱、排水過程，工作時，在同一時間，3個SBR池分別處於進水、曝氣、沉澱排水的時間交替狀態。汙水在每個池內依次進行進水-缺氧反應-厭氧反應-好氧反應-靜止沉澱-排水(排泥)的交替過程。SBR池在進水過程處於缺氧-厭氧狀態，活性汙泥中的聚磷菌在厭氧條件下釋磷，然後再進入曝氣狀態，在好氧的環境下，聚磷菌過量的攝取磷，儲藏在菌體內，形成含磷汙泥，通過靜止沉澱去除。攝磷的汙泥沉澱在SBR池底部排出，汙水由上部流出。汙水經過水解酸化-接觸氧化-SBR處理，出水滿足GB8978-1996 —級標準或城市汙水處理場排放標準GB18918-2002一級A級標準。
[0019]以煉油廠的煉油汙水為例，有機汙水各個處理單元操作條件以及處理結果數據如表1和表2。
[0020]表1各單元操作條件
[0021]
【權利要求】
1.一種難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於其工藝步驟為:將攜帶有回流汙泥的難降解有機汙水以推流和完全混合結合流態流經水解酸化池進行酸化，之後依次進入由5條溝渠構成的接觸氧化區進行好氧-缺氧-好氧的交替作用完成有機物降解、硝化和反硝化處理，最後分別進入至少三個SBR反應池反應。
2.按照權利要求1所述的難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於所述有機汙水採用射流器以射流進水方式攜帶回流汙泥，其中回流汙泥的量為有機汙水重量的40%~60%。
3.按照權利要求1所述的難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於所述5條溝渠中第4溝渠(1-5)是在缺氧狀態下，其餘溝渠均是在有氧狀態下。
4.按照權利要求1或3所述的難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於所述5條溝渠內均裝填由半軟性填料。
5.按照權利要求1所述的難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於所述三個SBR反應池在同一時間分別處於進水、曝氣、沉澱排水的交替狀態。
6.按照權利要求1或3所述的難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於汙水在水解酸化池內的停留時間為12~24h。
7.按照權利要求1或3所述的難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於汙水在接觸氧化區內的停留時間為12~24h，分別在5個溝渠內的停留時間為2.4^4.8h。.
8.按照權利要求1所述的難降解有機汙水的改質去除及脫氮除磷一體化工藝，其特徵在於所述三個SBR反應池進水時間0.5~lh、曝氣時間1.5~2h、沉澱排水時間1.5~2h。
【文檔編號】C02F9/14GK103466880SQ201310373181
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】陳寶林, 王鐵漢, 侯振宇, 楊曉麗, 劉志華, 楊轉紅 申請人:寧夏寶塔石化科技實業發展有限公司