[发明专利]一种处理工业高浓度氨氮废水的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种处理工业高浓度氨氮废水的方法

二、背景技术：

高浓度氨氮废水是很难处理的工业废水之一，来 源广且排放量大，在化工、化肥、石化、炼焦、制药、食品等生产部 门和垃圾填埋场均产生高浓度氨氮废水。大量的氨氮废水排入水体， 引起水体富营养化，造成水体黑臭、质量下降，将增加水处理的难度 和成本，甚至对人群及水生生物产生毒害作用。由于近来的海域赤潮 事件频发，国内外对氨氮废水的处理技术开展了较多研究，开发一些 实用的工艺，但因建设费用大、处理成本高、运行条件苛刻、稳定性 差等问题严重困扰着人们。目前，国内外对氨氮废水处理的研究领域 和开发实用技术所涉及的范围主要有不同工艺的生物法和物化法，如 生物法中的A/O工艺和稳定塘；物理方法中的反渗透、蒸馏、汽提、 吹脱、土地灌溉；化学方法中的离子交换、化学沉淀、折点氯化、电 化学处理、湿式氧化等。

生化法：生物脱氮是微生物在分解利用有机物的过程中把含氮物 质先转化成氨氮；然后由自养型硝化细菌将其转化为NO₃^-；然后再 由一类反硝化菌把NO₃^-转化为N₂，从而达到脱氮的目的。所有的生 化脱氮工艺，只适于处理NH₃-N浓度较低的废水。传统的活性污泥 法的氨氮去除率只能达20％-50％，半数以上在40％以下。

生物稳定塘：生物稳定塘具有较好的除氮功能，除氮效率在 40％-90％，因为稳定塘不仅利用微生物，还能利用藻类和一些水生植 物的除氮作用。但稳定塘与其它所有生化法一样，只适合处理浓度低 于300mg/L的氨氮废水，而且受温度、水质等影响较大，因此不适 于北方寒冷地区和氨氮浓度较高的工业废水处理。

A/O：A/O生物脱氮工艺是上世纪70年代开发的，是利用微生 物的厌氧和好氧降解过程交替循环进行的一种改进型生化法。目前在 A/O工艺的基础上衍生出多种生物脱氮工艺，如Phoredox工艺、UCT 工艺、改良型的UCT工艺、A²/O工艺、VTP工艺等。A/O工艺是把 反硝化过程置于硝化之前，因而可节省硝化阶段耗碱的50％，又勿需 加入格外的碳源，此外还有工艺流程短、建设费用低，是目前国外应 用较多的一种脱氮工艺，国内也有成功应用的实例。但A/O工艺为 提高脱氮效率，需要很大的混合液循环比(50-100％)，致使运行费 用高；硝化阶段难以保持理想的厌氧状态，影响反硝化；出水中含有 一定的NO_x，容易导致二沉池污泥上浮；进水的TN浓度不能太高， 否则影响处理效果，因此不适于高浓度氨氮废水的处理。

物化法

催化湿式氧化法：湿式氧化是在较高温度和压力下，用空气中的 氧氧化废水中降解和悬浮的有机物和还原性无机物的一种方法。具有 很好的去除氨氮、COD物质和脱色、除臭、杀菌等效果，而且能有 效氧化分解生化法难降解的包括BaP在内的各类稠环芳香烃，处理 后的出水水质均能达到回用水质，适于处理各种高浓度有毒化工废 水。但催化湿式氧化法要求高温高压和重金属催化剂，因此建设投资 高、运行成本大，许多企业难以应用。

吹脱(汽提)：用吹脱法进行气液分离由来已久，脱氮时将空气 通入废水中，通过气液接触使溶于废水中的游离氨从气液界面向气相 转移，从而实现去除氨氮的目的，用空气作载体时称吹脱，用蒸汽作 载体时称汽提。

通常采用吹脱工艺除氮时，为提高吹脱效率，采用较高温度和 pH值，一般温度控制在40-60℃，pH值控制在11-12。

吹脱工艺的优点是脱氮效率高，其去除率在70-90％；流程短， 操作简便易行；高浓度氨氮废水经吹脱处理后，在吹脱塔后串联氨的 吸收塔，可回收部分吹脱出来的氨。所以处理高浓度氨氮废水时，具 有一定的经济效益，可减轻处理成本高的负担；对COD、BOD和SS 均有一定的去除效率。

吹脱工艺的缺点为填料层易结垢；去除效率受温度和pH影响较 大；通常气水比要求2500-3000∶1，吹脱时间较长4-6h，因而动力 消耗大；高浓度氨氮废水经吹脱处理后，仍含有较高的氨氮，还不能 达标排放，必需与后续其它工艺如生化法或氯氧化法等进行进一步处 理才能满足排放要求。

三、发明内容