[发明专利]一种低碳氮比氨氮废水的处理方法及专用装置

说明书

本发明公开了一种低碳氮比氨氮废水的处理方法及专用装置，所述方法采用复合硝化反硝化系统进行废水处理；所述复合硝化反硝化系统包括反硝化反应器和硝化反应器；本发明所述的方法及其专用装置能有效节约25％的氧气及40％有机物的消耗，实现经济有效的脱氮处理工艺；利用硫化氢、甲烷等废气作为电子受体(98.4～99.5％去除)，同时去除氮素(94.9～98.3％)，实现污染物的全面去除；能提高反应器脱氮效率，在气循环和液循环的基础上保证基质的循环利用，得到可直接排放的尾水。

(一)技术领域

本发明涉及一种低碳氮比低温厌氧消化出水的深度处理工艺及其专用系统。

(二)背景技术

随着工业的发展，高氨氮废水的排放量逐渐增加，造成了水体富营养化等一系列生态环境问题。含氨废水的高效低耗处理一直是污水处理领域的难题。厌氧处理由于其与常规活性污泥处理相比的优势而受到国内外废水处理的广泛关注。但它存在一些缺点，如过程的敏感性，脱氮功能较弱，可能的不良气味和启动周期长。因此，为了符合排放标准，厌氧处理的废水需要进一步进行处理。

厌氧膜生物反应器(AnMBR)可以在低温(16℃～20℃)环境下处理生活污水，其出水特点为：氨态氮含量较高，约为95mg/L；在低温条件下大部分COD转化为沼气，C/N比为0.9～1.5。AnMBR的沼气成分为CH₄和H₂S，分别占84％和0.2％，计算出的溶解甲烷和硫化物理论值分别为22.2mgCH₄/L和8.9mg H₂S/L。

甲烷在厌氧反应器液相中的溶解度随温度的降低而升高，并增加其对环境的损失。若以气态形式意外排放到大气中会对碳足迹施加重大影响；硫化物作为硫化氢(H₂S)存在，硫化物的产生和排放是厌氧处理中的一个众所周知的问题，高浓度会导致管道腐蚀、恶臭和健康危害等问题。

短程硝化(NH₄⁺→NO₂^-)-短程反硝化(NO₂^-→N₂)作为厌氧膜生物反应器(AnMBR)出水的后处理工艺处理高氨氮废水具有极大优势。本发明提出了一种低碳氮比低温厌氧消化出水的深度处理工艺及其专用系统，将AnMBR高氨氮出水作为进水，首先进入复合短程反硝化单元，厌氧消化出水中部分废气循环回至复合短程反硝化单元，高氨氮出水进入短程硝化单元，在好氧条件下通过短程硝化菌将NH₄⁺→NO₂^-，高亚硝氮出水回流至复合短程反硝化单元，在缺/厌氧条件下复合复合短程反硝化菌利用甲烷和硫化物作为电子供体，NO₂^-作为电子受体，实现污染物的全面去除。短程硝化单元设回流系统，提高流动性，传质性能优；复合短程反硝化单元外部气循环系统重复利用甲烷和硫化氢气体，减少有机物的消耗，反应系统更稳定。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种低碳氮比氨氮废水的深度处理方法及其专用装置，所述方法包括复合短程反硝化和短程硝化，废水首先进入短程反硝化反应器进行反硝化反应，产生的部分甲烷、硫化氢气体循环至短程反硝化反应器，出水进入短程硝化反应器，短程硝化污泥将废水中氨氮转化为亚硝氮，短程硝化反应器出水回流至短程反硝化反应器，在缺/厌氧条件下将有机物、甲烷、硫化氢作为电子供体，亚硝态氮作为电子受体变为氮气，深度处理污染物，得到达标排放的尾水；同时去除氮素、有机物、甲烷、硫化氢，深度处理污染物，得到可直接排放的尾水。

本发明采用的技术方案是：