[发明专利]贫营养高氨氮废水自养脱氮方法及装置

说明书

本发明提供一种贫营养高氨氮废水自养脱氮装置，包括调节池、反硝化颗粒污泥床、微氧自循环自养脱氮污泥床，调节池内设有向贫营养高氮废水中添加微生物所必须营养物质的进入管道，且经第一管路连通反硝化颗粒污泥床；反硝化颗粒污泥床将含硝酸盐和有机物的废水沉淀后形成的出水经第二管路进入微氧自循环自养脱氮污泥床；微氧自循环自养脱氮污泥床分离出氮气并经气液分离器将分离的气体排出，液体通过回流管流回反硝化颗粒污泥床中进行反硝化过程。本发明有益效果是：去除原水中95％‑99％的总氮，污水处理后出水水质可达到国家相关排放标准。

技术领域

本发明适用于污水生物处理领域，具体涉及一种新型贫营养高氨氮废水自养脱氮组合装置及运行参数调整方法。

背景技术

在半导体芯片制造等行业中，由于工艺需要，通常会产生具有高氨氮、低碳氮比、pH较低、常量营养元素和微量营养元素含量不足特点的生产废水。目前对于这类废水中氮素的去除还没有成熟的处理工艺，部分采用传统硝化-反硝化工艺进行脱氮处理，但是该工艺存在能耗高的问题。以微氧自循环自养脱氮为核心的自养生物脱氮工艺与传统的硝化反硝化工艺相比，自养生物脱氮工艺无需外加碳源，耗氧量低，可显著降低运行费用；污泥产量少，避免二次污染。自养生物脱氮工艺可以通过厌氧氨氧化菌直接将氨氮和亚硝酸盐氮转化成氮气，降低曝气能耗60％和污泥产量低的优点。

对于自养生物脱氮工艺而言，按照短程硝化和厌氧氨氧化反应是否在一个反应器中完成，可分为一体式和分体式。其中分体式自养生物脱氮工艺由于短程硝化和厌氧氨氧化反应分别在两个反应器中完成，导致运维成本和基建成本增加，一体式反应器可避免分体式反应器的缺点。由于自养生物脱氮反应机理所限，自养生物脱氮反应器出水中通常含有占进水氨氮浓度10％左右的硝酸盐氮。

综上所述，目前对于贫营养高氨氮废水采用自养生物脱氮技术处理时需要解决的主要问题包括：如何降低有机物对微氧自循环自养脱氮污泥床生物含量和活性的影响、如何解决污水中微生物需要的元素不足、如何保证贫营养高氨氮废水自养脱氮组合装置稳定运行、如何避免贫营养高氨氮废水自养脱氮组合装置出水中硝酸盐含量超标、如何减少微氧自循环自养脱氮污泥床工艺的运行成本。如何克服现有这些技术的缺陷，已成为了本技术领域需要研究和解决的课题。

发明内容

本发明主要解决的第一个技术问题是提供一种新型贫营养高氨氮废水自养脱氮组合运行参数调整方法，解决目前贫营养高氨氮废水自养生物脱氮过程中存在的运行不稳定和出水总氮指标偏高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：一种贫营养高氨氮废水自养脱氮方法，步骤如下：

步骤1：配制碱液、常量元素基质、微量元素基质、碳酸氢钠溶液和乙酸钠溶液并加入至调节池，经调节池组合式在线检测仪检测调节池中混合溶液的温度、COD、pH和氨氮浓度若干参数，进水泵控制污水连续进入反硝化颗粒污泥床；

步骤2：调节池中混合液进入反硝化颗粒污泥床中，污水中的有机物与回流水中硝酸盐氮进行反硝化反应，生成氮气排出反应器，同时去除污水中的有机物和微氧自循环自养脱氮污泥床产生的硝酸盐氮，反硝化颗粒污泥床组合式在线检测仪检测反硝化颗粒污泥床中混合溶液的温度、pH、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮浓度，反硝化颗粒污泥床出水进入微氧自循环自养脱氮污泥床；

步骤3：流入微氧自循环自养脱氮污泥床的高氨氮废水，在曝气装置和回流管的作用下，与微氧自循环自养脱氮污泥床中的颗粒污泥充分接触，原水中的氨氮在氨氧化菌的作用下，把50-60％的氨氮氧化成亚硝酸盐氮，之后再在厌氧氨氧化菌的作用下与剩余氨氮反应生成氮气；微氧自循环自养脱氮污泥床中沉淀后的上清液通过出水管排出，排出的部分上清液通过回流管进入反硝化颗粒污泥床；在微氧自循环自养脱氮污泥床中，通过微氧自循环自养脱氮污泥床组合式在线检测仪检测微氧自循环自养脱氮污泥床中的温度、溶解氧浓度、硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度、pH和氨氮浓度参数；