[发明专利]一种高氨印花废水选择性生物脱氮装置及方法

说明书

本发明提供一种高氨印花废水选择性生物脱氮装置及方法。一种高氨印花废水选择性生物脱氮装置，包括通过管道呈闭环连接的反硝化池、反硝化澄清池、初沉池、硝化池、生物选择池和二沉池，所述的初沉池与硝化池之间的管道设有第一阀门，所述的二沉池与反硝化池之间的管道设有第二阀门，所述的反硝化池内设有绳型生物填料，反硝化池底设有搅拌机，所述的硝化池内设有成列排布的颗粒式生物填料，颗粒式生物填料上方设有高压冲洗系统，硝化池底设有微孔曝气器。本发明采用一体化多联组合设计，运转灵活，工艺随时可调，可根据来水水质特点运行前置式、后置式反硝化或单独运行模式，且维护方便。

技术领域

本发明涉及一种脱氮装置及方法，特别涉及一种高氨印花废水选择性生物脱氮装置及方法，属于水处理技术领域。

背景技术

纺织印染是我国传统的支柱产业，环保问题是影响其可持续发展主要因素之一，尤其是水污染，而印染废水在纺织行业废水中占比约80%。纺织工业废水排放量长期居各工业行业前3位。数码印花作为印染行业的重要门类，印花工艺由于多品种和按需制造、提供丰富的图案花型、印制要求高等特点，使得印花过程中不可避免地大量使用含氮染料或助剂（如尿素），造成水中成分复杂，氮浓度高，大量的高含氮废水进入污水处理厂或者河流势必引起严重污染，必须有效处理后才能排放。

对于高氨数码印花废水，总氮的去除不仅困难且成本较高，主要由于废水中含氮有机物结构形式稳定，不易被氨化而使总氮难以脱除，同时COD较低，造成C/N比值较小，无法正常提供微生物所需的碳源，此类废水已成为行业难题。

废水总氮脱除一直是水处理行业的重大难题和关注重点。总氮是指水中各类含氮化合物种氮元素的质量浓度总和，包括氨氮、硝态氮、亚硝态氮、有机氮等，来源组成复杂。通常来说，总氮浓度高于100mg/L的废水被称为高总氮废水，氨氮浓度高于80mg/L的废水称为高氨氮废水。总氮脱除的最主要手段集中在生物法，有机氮通过厌氧、好氧微生物将氮元素（胺基、硝基、偶氮键等）从有机物中分解出来，形成氨氮或硝氮、亚硝氮，氨氮则由硝化菌氧化成为硝氮，硝氮被反硝化菌利用，先被还原成亚硝氮，亚硝氮进一步在反硝化作用下被还原为氮气从而使得N元素从水中彻底脱除。

目前，废水总氮脱除主要采用的是先通过生物的硝化实现氨氮转化成硝态氮（形式转化），再利用反硝化脱氮工艺将亚硝态/硝态氮转化成氮气完成总氮脱除。各类生物处理技术对于废水总氮的去除效率一般在30~50%左右，主要是集中在营养较为丰富的常规废水，且原水总氮的浓度低于50mg/L，往往不超过100mg/L。而对于高氨废水，常规的生物处理技术对于总氮的去除效率则会更低。具体原因在于，生物硝化与反硝化过程存在相互抑制的作用，通常硝化菌属于好氧自养菌，反硝化菌则属于兼氧异养菌，使得这两类重要的细菌很难结合在同一系统中实现高效的脱氮效果。因此，对于高氨高氮废水排放企业，如煤化工、医药化工、印染行业等等，均面临着更难的脱氮效率问题。

随着水环境污染问题日益突出和更为严格的环保监管，急需一种可行、高效、稳定的脱总氮技术来解决废水脱氮难题。如何真正实现总氮高效处理和稳定达标排放，已经成为各工业企业、环保部门及环保工作者迫切需要研究和解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高氨印花废水选择性生物脱氮装置，采用分段式生物膜与泥膜耦合，反硝化系统与硝化系统串联组合多联梯度式流程，固化微生物数量和提高微生物活性并可根据原水水质水量情况实时调控，解决背景技术中所述的问题。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述高氨印花废水选择性生物脱氮装置进行高氨印花废水总氮脱除的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：