[發明專利]一種廢水中氨氮的生物強化處理方法

無效

• 申請號: 200910311009.3
• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN101781017A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 洪清盾
• 申請（專利權）人: 洪清盾
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F101/16
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，特別涉及一種廢水中氨氮的高效生物處理方法。

背景技術

氨氮污染的來源多，且排放量較大。如工業部門的鋼鐵，石油化工，化肥，無機化工，玻璃制造，制藥廢水和食品工業等排放的各種濃度的氨氮廢水；日常生活中的污水，垃圾填埋場滲濾液動物排泄物，肉類加工和飼養業，以及農業等產生的廢水也含有大量的氨氮。

當前國內外含氨廢水處理方法，主要有吹脫法、汽提回收法、化學沉淀法、離子交換法、折點加氯法等。而生物脫氮法，即硝化枛反硝化法，是最為經濟的方法，尤其對處理中低濃度氨氮廢水更為適用，因此在各大城市污水廠及化工廢水處理廠被廣泛應用。

但是，僅僅依靠目前的生物硝化作用，出水氨氮去除不穩定，且隨著進水氨氮濃度增高，出水氨氮也迅速上升，現有排放指標較難達到。

發明內容

本發明旨在克服背景技術的以上不足，提供一種廢水中氨氮的生物強化處理方法。

本發明的技術方案是：

一種廢水中氨氮的生物強化處理方法，包括曝氣、加藥和硝化過程，其特征在于：根據廢水中氨氮濃度，按比例投加碳酸鹽或碳酸氫鹽，投加比例為NH₃-N∶CO₃^2-(HCO₃^-)＝1∶(1～8)，并控制廢水pH值在8.0～8.4。

在本發明的一個較佳實施例中，所述的碳酸鹽或碳酸氫鹽為碳酸鈉或碳酸氫鈉。

在本發明的一個較佳實施例中，生化系統污泥齡大于10天。

在本發明的一個較佳實施例中，廢水水溫最佳范圍在20～30℃。

在本發明的一個較佳實施例中，硝化反應時廢水中五日生化需氧量(BOD₅)＜5mg/L。

在本發明的一個較佳實施例中，硝化反應時廢水中的溶解氧(DO)為1.5～2.0mg/L。

在本發明的一個較佳實施例中，投加試劑后，污水在好氧系統中停留時間按下式計算：

HRT＝24(S₀-S_e)θco·Y_t/1000X

θco＝F/μ

μ＝0.47N_ae^0.098(T-5)/(K_n+N_a)

式中，HRT枛廢水水力停留時間(h)

S₀枛進水BOD₅濃度(mg/L)

S_e枛出水BOD₅濃度(mg/L)

θco枛好氧區設計污泥泥齡(d)，10d以上

F枛安全系數，為1.5～3

μ枛硝化細菌比生長速率(d^-1)

N_a枛生物反應池中氨氮濃度(mg/L)

K_n枛硝化作用中氮的半硝化速率常數(mg/L)

T枛設計溫度(℃)

X枛生物反應池混合液懸浮固體濃度(MLSS)(g/L)，2.5～4.5g/L

0.47～5℃時，硝化細菌最大比生長速率(d^-1)

硝化反應是將氨氮轉化為硝酸鹽的過程，包括兩個基本反應步驟：由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應；由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養菌，它們利用廢水中的無機碳源，通過與NH4-N的氧化還原反應獲得能量。反應方程式如下：

亞硝化：2NH₄⁺+3O₂→2NO₂-+2H₂O+4H⁺

硝化：2NO₂^-+O₂→2NO₃^-

在活性污泥法的生物脫氮系統中，氨氮氧化亞硝酸鹽時所產生的能量，大約為亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽時所產生能量的4～5倍。所以，在穩態條件下，生物處理系統中不會產生亞硝酸鹽的積累，硝化反應中的速度限制步驟是亞硝化菌將氨氮氧化為亞硝酸的過程。本發明基于生物硝化的基本原理，通過投加碳酸鹽，碳酸氫鹽等，促進亞硝化細菌和硝化細菌的代謝活動，有效提高亞硝化、硝化反應，使廢水中的氨氮快速、高效的轉化為硝酸鹽。