[发明专利]一种处理电镀废水的短程与全程耦合的生物脱氮工艺

说明书

本发明提供了一种处理电镀废水的短程与全程耦合的生物脱氮工艺，所述工艺由短程硝化‑反硝化耦合全程反硝化‑硝化组成，包括短程硝化反硝化池、第一沉淀池、全程反硝化池、全程硝化池、第二沉淀池。目前电镀废水的生化处理工艺主要采用两级全程硝化‑反硝化的脱氮工艺（AOAO）。由于废水中生物抑制因子较多，且硝化菌活性易受影响，难以直接稳定发生全程硝化反应，本发明采用短程硝化反硝化池代替一级AO工艺并进行了工艺参数优化。电镀废水首先通过短程硝化‑反硝化反应，去除50‑70%的有机氮、50‑60%的氨氮和70‑90%硝态氮，再通过耦合全程反硝化‑硝化工艺，使剩余的硝态氮、氨氮转化为氮类气体溢出，实现彻底脱氮。该工艺脱氮效率高，节省有机碳源，可有效降低工程投资成本和运行能耗成本。

技术领域

本发明涉及电镀废水处理领域，更具体地说，一种处理电镀废水的短程与全程耦合的生物脱氮工艺。

背景技术

电镀行业废水中的总氮含量较高，其中氨氮、硝态氮所占比例较大，主要来源于电镀过程中使用的添加剂（如尿素）、破氰产生的氨氮和前处理过程中使用的硝酸等。目前生物脱氮主要采用全程硝化-反硝化的传统脱氮工艺，氨先进行全程硝化反应，氧化成亚硝态氮，再氧化成硝态氮（NH₃-N→NO₂-N→NO₃-N）；然后进行全程反硝化反应，硝态氮先被还原成亚硝态氮，再还原成氮类气体释放（NO₃-N→NO₂-N→N₂）。

电镀行业随着《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）的颁布，污染物指标要求日益严格，部分地区要求达到表三标准直排。所以目前电镀废水生物脱氮主要采用两级全程硝化-反硝化的脱氮工艺（AOAO），该工艺存在硝化需氧量多，碱度消耗大，硝化停留时间长，反硝化有机碳源消耗多等弊端，造成工程投资大，运行成本高。鉴于此，本文旨在发明一种能够高效脱氮且投资运行成本较低的生物脱氮工艺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种处理电镀废水的短程与全程耦合的生物脱氮工艺，采用如下技术方案：

一种处理电镀废水的短程与全程耦合的生物脱氮工艺，由短程硝化反硝化池、第一沉淀池、全程反硝化池、全程硝化池、第二沉淀池组成，具体包括以下步骤：

（1）电镀废水处理厂的物化出水氮素组成主要有氨氮、硝态氮和部分有机氮，废水首先进行酸碱度调节，将pH值调至7.0-8.0范围内。

（2）步骤（1）处理后的废水进入短程硝化反硝化池，水力停留时间为5-9 h，污泥浓度为1000-2000 mg/L，池内设置充氧能力较弱的穿孔管间歇曝气，每小时曝气10-30 min，控制池内溶解氧浓度为0.2-0.5 mg/L。池内主要发生短程硝化反硝化反应，同时发生氨化反应和全程反硝化反应。

在该池内，废水中氨氮去除率约50-60%，硝态氮去除率约70-90%，有机氮去除率约50-70%，COD去除率约60-70%，总氮去除率约65-75%；

短程硝化反硝化反应过程为：电镀废水的电导率、盐分、氯离子和重金属含量均较高，同时池中溶解氧含量也较低，在此背景下，硝化菌受到溶解氧、盐分、氯离子等多个因子抑制，未能发生全程硝化反应，而亚硝化菌受影响较小，仍可参与反应；故废水中的氨氮在亚硝化菌的参与下发生短程硝化反应转化成亚硝态氮，并实现累积；同时池内属缺氧环境，易发生反硝化反应，故累积的亚硝态氮在反硝化菌的作用下，利用废水内部碳源发生反硝化作用，转化成氮类气体（N₂、NO、N₂O）溢出水体，从而实现脱氮。同时，废水中的有机氮在异养菌的作用下部分分解成氨氮，产生的氨氮又参与短程硝化反硝化脱氮反应。