[發明專利]用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法

無效

• 申請號: 201110404465.X
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN103159369A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 賈永強;李偉;王麗梅;李立敏
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 賀衛國

技術領域

本發明涉及污水處理領域，具體地，本發明提供一種用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法。

背景技術

焦化廢水是煉焦炭或制煤氣過程中產生的難以生物降解的高濃度有毒廢水，其主要來源于鋼鐵冶金和煉焦行業。焦化廢水中主要含有氨氮(NH₃-N)、氰化物、酚類化合物、多環芳香族化合物和含氮、氧、硫的雜環化合物以及脂肪族化合物等污染物質，對人體健康和生態環境影響巨大。

目前，常用的污水脫氮方法主要分為物理化學法和生物法。物理化學法通常只能去除氨氮，且存在處理費用高，造成二次污染等問題，如：加氯法、吹脫法和離子交換法。故目前生物法應用較為廣泛，主要應用工藝有：厭氧-好氧法(A-O)、厭氧-厭氧-好氧法(A-A-O)、序列間歇式活性污泥法(SBR)等，生物脫氮的原理包括：傳統硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、好氧硝化反硝化等。

現有的焦化廢水脫氮的主要方法為厭氧-好氧法(A-O)，它是通過廢水在好氧單元中發生硝化反應將氨氮變為硝態氮，然后廢水再回流到缺氧單元中發生反硝化反應將硝態氮變為氮氣去除。該方法存在的主要問題是在好氧單元需要補堿來滿足硝化反應的需要，而且在缺氧單元需要補加碳源來滿足反硝化反應的需要，這樣就增加了許多運行和投資成本，而且工藝本身對總氮的去除率具有一定的限制。對廢水先部分亞硝化再厭氧氨氧化的脫氮方式被認為是目前最經濟和高效的生物脫氮方法，與傳統的硝化反硝化相比降低了廢水處理的動力消耗，反應時間及材料成本。

中國專利CN?1689989A公開了由亞硝化生物膜反應器、厭氧氨氧化生物膜反應器和土地處理三單元構成的系統在低碳氮比的情況下完成氮的去除。該工藝能耗低，并且使廢水達標排放。

在焦化廢水的處理領域中，為了進一步簡化工藝、降低成本，需要開發新的工藝簡單、成本低廉的用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法。

發明內容

本發明人為解決以上問題而進行了深入細致的研究，提出了一種用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法，其中，在焦化廢水處理過程中，先在好氧亞硝化反應器中去除大部分有機物，將氨氮(NH₃-N)部分轉化為亞硝基氮(NO₂^--N)，然后在厭氧氨氧化反應器中發生厭氧氨氧化反應，同時去除氨氮和亞硝基氮，最后在鐵碳微電解反應器內通過微電解反應去除剩余有機物，提高可生化性，反應的同時提高廢水的堿度，將廢水回流到好氧亞硝化反應器以補充硝化反應和厭氧氨氧化消耗的堿度。

根據本發明，提供一種用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法，包括使焦化廢水依次通過好氧亞硝化反應器、厭氧氨氧化反應器和鐵碳微電解反應器，其中將從所述鐵碳微電解反應器中流出的經處理廢水的一部分再循環到所述好氧亞硝化反應器。

與現有技術相比，根據本發明的上述方法具有下列優點：

1、在生物脫氮過程中不需要補加堿液和碳源，降低了運行成本；

2、該系統具有較強廢水的抗沖擊負荷能力，提高了有機物、氨氮和總氮的去除效率。

附圖說明

圖1是根據本發明的用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法的工藝流程圖。

圖2是根據本發明的一個實施方案的用于對煤氣化廢水進行脫氮處理的方法的裝置圖。

圖3是根據本發明的另一個實施方案的用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法的裝置圖。

具體實施方式

在本發明中采用的用于對焦化廢水進行脫氮處理的方法的亞硝化-厭氧氨氧化-鐵碳微電解工藝的原理如下。首先，在好氧亞硝化反應器中，焦化廢水中的一部分氨氮被反應為亞硝基氮和少量的硝基氮，其具體反應如下：

接著，在厭氧氨氧化反應器中，以剩余的氨氮為電子供體并且以亞硝基氮作為電子受體，將氨氮和亞硝基氮轉換為氮氣。該厭氧氨氧化反應不需要加入有機碳源，其具體反應如下：

最后，在鐵碳微電解反應器中，以鐵為陽極，碳為陰極，發生電化學反應而產生二價鐵離子。由于鐵離子具有混凝作用，因此它與廢水中的帶微弱負電荷的微粒相互吸引，形成穩定的絮凝物。其具體反應如下：

O₂+4H⁺+4e→2H₂O

O₂+2H₂O+4e→4OH^-