[发明专利]一种处理高氨氮制药废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种处理高氨氮制药废水的方法。

背景技术

高氨氮废水是化工行业常见的难处理废水，主要来自于制药、焦化、煤气、味精、化肥、养殖等行业，其氨氮浓度高于市政污水，直接排入水体将引起富营养化，对自然水体的水质具有破坏作用并使得水体感官恶化。氨氮(NH₃-N)即氨态氮，就是以氨的形态存在于水中的氮。氨氮都是以铵盐(NH₄⁺)和游离氨(NH₃)两种形态存在，其比例高低取决于废水的pH值。当pH值高时，游离氨的比例就高，pH值低时，铵盐的比例就高，铵盐和游离氨的比例随着废水pH值的变化而变化。处理高氨氮废水的方法通常包括物化法和生化法。

例如，中国专利申请号为201510371316.6，申请公布日为2015年9月9日的专利申请文件公开了一种高浓度氨氮废水的处理系统，该处理系统包括依次相连的预处理系统、增浓节能装置、汽提塔、冷凝器和氨水储罐，该发明的处理系统操作简单、设备投资少。中国专利申请号为201510532798.9，申请公布日为2015年12月16日的专利申请文件公开了一种高浓度氨氮废水处理设备及工艺，包括内部设置调节单元、吹脱塔、短程硝化单元、反硝化单元和设备间。其工艺是将高浓度氨氮废水先进入调节单元，调节pH到10.0～11.0后提升到吹脱塔，吹脱塔出水回调pH至6～9，然后进入短程硝化单元，最后进入反硝化单元。该发明适合于高浓度氨氮废水处理，采用吹脱去氮和短程硝化反硝化生物除氮相结合，设备简单，操作方便。但是采用氨吹脱工艺时，吹脱效果不稳定，而且吹脱的废气不做二次处理将对大气环境造成污染；采用闪蒸技术时效果较好但是运行费用较高；直接外排会破坏接纳水体水质，降低水体经济价值和美学价值；采用常规生化技术处理时，会因氨氮含量过高而对生物菌种产生抑制作用，严重制约了生化处理效果，使得工厂的废水无法达标排放。因此，防止水体高氨氮污水污染社会经济与环境的可持续发展至关重要。

在废水中，铵盐(NH₄⁺)和游离氨(NH₃)可以相互转化，其计算公式如公式(1)所示。已有文献和自身试验表明，废水中NH₃超过10mg/L就会对氨氧化菌(AOB)活性产生抑制作用，使得NH₄⁺无法被氧化，已有文献和专利中有利用游离氨对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制实现短程硝化的报道，但是通过解除游离氨对AOB的抑制实现正常氨氧化的技术并未见于相关文献和专利。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有的高浓度氨氮废水处理方法存在成本高、处理效果不稳定等问题，本发明提供一种提高高浓度氨氮废水处理效率的方法，通过解除游离氨对AOB的抑制作用，以达到提高氨氮氧化效率的目的。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种提高高浓度氨氮废水处理效率的方法，其步骤为：

(1)实时监测厌氧系统出水或A/O系统进水中的即时NH₄⁺-N浓度、温度T和pH；

(2)根据步骤(1)中测定的即时NH₄⁺-N浓度、温度T和pH计算水中即时游离氨浓度，比较即时游离氨浓度与游离氨对AOB的抑制阈值，如果即时游离氨浓度超过抑制阈值则根据抑制阈值、即时NH₄⁺-N浓度和温度T计算出相应的临界pH值；

(3)调节控制硝化过程中废水的pH值恒定在稍低于临界pH值的条件下运行。

优选地，所述步骤(2)中计算水中即时游离氨浓度和临界pH值的公式为：

其中，为水中即时游离氨NH₃-N的浓度，mg/L；

为步骤(1)中测定的即时NH₄⁺-N浓度，mg/L；

T为步骤(1)中测定的水温，℃；

pH为步骤(1)中测定的pH值，无量纲。

优选地，所述游离氨对氨氧化菌的抑制阈值为10mg/L，即超过此值就会出现游离氨对AOB的抑制作用。

优选地，所述步骤(3)中控制硝化过程中废水的运行pH值比临界pH值低0.2～0.5，此数据由试验得出。