[发明专利]氨氮废水的复合生物脱氮处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，尤其是一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法。

背景技术

氨氮是一种使水体富营养化，促进藻类繁殖，消耗水中溶解氧，导致水体变臭、动植物死亡的污染物质，世界各国对生产、生活中排水的氨氮浓度都有严格限定，为此开发了很多处理氨氮废水的方法。

目前常用的氨氮废水的处理方法主要为化学除氨氮法和生物除氨氮法。化学除氨氮法主要由吹脱、折点加氯法和离子交换法等传统的物化法为主，但是氨吹脱、汽提工艺均易生成水垢，而吹脱法除氨又不适宜在寒冷的冬季使用，因为水温低时吹脱效率低。折点加氯法效果佳，不受水温影响，但对于高浓度氨氮废水的处理运行成本太高，而且副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。离子交换法投资省、操作较为方便，氨氮去除率也很高，但是对硝态氮、亚硝态氮以及有机氮没有去除能力。化学沉淀法操作简单，但是运行费用高，需要附加污泥分离装置，且易造成二次污染。电渗析法，无需添加氧化剂、絮凝剂等药品，操作简便；但是其能耗大，成本高，还存在着析氧析氢等副反应。湿式催化氧化法操作条件较为苛刻，能耗较大。

生物脱氮技术开发是在30年代发现生物滤床中的硝化、反硝化反应开始的。真正应用还是在1969年美国的Barth提出的三段生物脱氮工艺，随后派生出O/O/A工艺、双A/O工艺，氧化沟工艺、SBR工艺、O/A/O工艺等。

对比上述的物化法，生物脱氮技术适用范围最广，且无二次污染，是较为经济有效的处理技术。生物脱氮是指污水中的含氮有机物，在生物处理过程中被异养型微生物氧化分解，转化为氨氮，然后再由自养型硝化菌将其转化为No₃^-，最后再由反硝化菌将No₃^-还原为氮气，从而达到脱氮的目的的过程。

随着经济和科学技术的发展，人们的环境意识和水环境标准的不断提高，传统的活性污泥法以及在传统活性污泥工艺基础上改造而成的A/O法，O/A/O法等工艺，虽然在脱氮方面起到了一定的作用，仍存在很多问题，如占地面积大，有机负荷低，低温时效率低，动力消耗及运行费用高等；而且在处理高氨氮废水时，由于高浓度的游离氨会抑制硝化细菌的活性，导致出水难以达标；对于低C/N比的高氨氮废水，则要常加额外的碳源。

二十世纪七八十年代产生的生物强化技术通过向反应系统中投加高效微生物可以改善处理系统的出水水质，尤其是投加高效硝化菌和反硝化菌对废水中去除高氨氮效果显著。但是由于投加的高效菌往往悬浮于系统中，容易发生失活和流失，不能与出水有效分离，长期投加又会增加水处理成本，生物强化技术的广泛应用受到了限制。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提供一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法。

本发明所采用的技术方案为：一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法，其特征在于氨氮废水先经物理化学方法预处理，然后经生化法处理和膜分离，包括以下步骤：

(1)氨氮含量为400-800mg/L的废水经调节池由泵提升进入气浮池，去除废水中悬浮物，再进入水解池中进行断链分解；

(2)水解池出水进入缺氧区，该区主要利用废水有机物与好氧区送来的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮发生反硝化反应，最终将亚硝酸盐氮及硝酸盐氮转化为氮气，排入大气，实现脱氮的目的；

(3)缺氧池出水进入好氧池，进行好氧硝化反应，即通过硝化菌将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，同时该池设有硝化液回流泵，将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮回流到缺氧池；

(4)完成缺氧反硝化和好氧硝化的废水进入膜分离池，由膜进行泥水分离，出水氨氮含量小于1mg/L。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的好氧硝化工序，采用自养硝化细菌包括不生芽孢的短杆菌属的亚硝酸细菌和硝酸细菌。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的好氧硝化工序，反应的条件为BOD：0-20mg/l，DO在1.5～3.5mg/l，PH7～8，水温为20～30℃，污泥浓度是5000～6000mg/l，水力停留时间为15～25h。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括所述的好氧硝化工序PH值呈下降趋势，采用补加氢氧化钠进行调节。

根据本发明的另外一个实施例，一种氨氮废水的复合生物脱氮处理方法进一步包括缺氧反硝化工序在好氧硝化工序之前，好氧硝化工序出水回流到缺氧反硝化工序，回流水量与进入生化处理系统的废水量之体积比为100％～400％。