[發明專利]一種同時脫除廢水中難降解有機物和總氮的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210458713.3
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102936083A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 李海波;李玉平;劉永勝;賀榮華;魏學勇
• 申請（專利權）人: 北京賽科康侖環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/78;C02F3/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本發明涉及一種廢水深度處理技術，具體地說是一種用于廢水深度處理的同時脫除廢水中難降解有機物和總氮的裝置及方法。

背景技術

為了防止水體的富營養化，必須脫除排放入水體中的氮元素。以前主要控制廢水中的氨氮，脫除廢水中氨氮的方法有：物理法，化學法和生化法。物理法有反滲透膜法，氨氮吹脫法，化學法有離子交換法和化學氧化法。由于成本很低，生物脫氮技術應用最為廣泛，生物脫氮技術主要有：硝化反硝化工藝(A/O)、同時硝化反硝化工藝(SND)、短程硝化反硝化工藝、厭氧氮氧化工藝等。在脫氮的工程應用中，A/O(缺氧-好氧)系統應用最廣，也最為穩定，此方法衍生出的A/O工藝，如A²/O以及A²/O²工藝等都是現在常用的一些方法。隨著經濟和科學技術的發展，人們的環境意識和水環境標準不斷提高，從2008年起，國家規定必須控制廢水中的總氮。廢水中的總氮包括氨氮、硝酸根、亞硝酸根和有機氮等。傳統的生物脫氮技術，即A/O法及其衍生工藝，雖然在脫氮方面起到了一定的作用，可去除90%以上的氨氮和70%以上的總氮，但廢水中部分總氮以硝酸根或者亞硝酸根形式存在，得不到有效去除，導致出水難以達標。

針對總氮排放問題，現有技術一般采取二級A/O工藝，第一級A/O為前置反硝化，將氨氮和部分總氮脫除，然后采取后置反硝化進行剩余總氮脫除。如CN?101962248A公開了一種基于兩級缺氧的廢水總氮脫除方法，給出了相應的工藝流程。由于采用兩級傳統脫氮技術，需補充額外的碳源，且占地面積大，動力消耗及運行費用高等。現有總氮脫除方法均是基于后置反硝化進行總氮脫除，由于難降解有機廢水不能作為反硝化碳源，故需要補充大量有機碳源作為電子供體，同時難降解有機物并未得到去除，所以處理成本較高。工業廢水中的含氮難降解有機廢水在經傳統的生物處理后，存在COD（主要為難降解有機物）和總氮不能滿足排放標準的問題。所以需要開發一種適應于難降解有機廢水的總氮脫除方法。

CN?102417273A公開了一種動態膜凈化反應器和去除再生水中氨氮和有機物的方法。該發明將臭氧氧化與動態膜過濾結合，臭氧氧化破壞難降解污染物并將大分子有機物轉化為中小分子量有機物；粉末活性炭通過吸附和表面生長的微生物的生物降解作用進一步去除水中有機物和氨氮等污染物。基質、微生物、膠體顆粒物等在動態膜過濾作用下得以過濾去除。在該發明中，主要是利用動態膜的過濾吸附及表面微生物的降解作用去除有機物和氨氮，適用于再生水處理領域，再生水中的COD和氨氮濃度都較低。含有大量難降解有機物的工業廢水中，COD和總氮的濃度很高，利用該發明方法難以達到較好的去除效果。

針對難降解有機廢水難以通過后置反硝化脫除總氮的問題，本發明通過臭氧催化氧化將難降解有機物轉化為易降解有機物后，再通過后置反硝化濾池進行反硝化脫除，實現同時脫除難降解有機物和總氮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同時脫除難降解有機物和總氮的裝置及方法，處理對象為經一級或者二級生化處理后同時含難降解有機物和硝態氮的工業廢水。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明首先提供了一種同時脫除廢水中難降解有機物和總氮的裝置，所述裝置包括臭氧催化氧化塔和后置的缺氧生物濾池。

本發明第一步通過臭氧催化氧化將大分子難降解有機物氧化為小分子有機物，提高了有機廢水的可生化性；第二步在后置的缺氧生物濾池中通過反硝化反應同時去除小分子有機物和硝態氮，從而達到去除總氮的目的。本領域技術人員可以從現有技術中獲知進水、出水、進氣、出氣等的具體設計。

本發明所述臭氧催化氧化塔和缺氧生物濾池之間設有中間池。中間池主要對廢水的水質水量起調節作用，保證后續處理的均勻穩定，減少對后置缺氧生物濾池的沖擊，保證運行穩定。

本發明所述臭氧催化氧化塔中設有催化劑部件。進入的臭氧氣體通過催化劑的截流在塔內均勻分布，與催化劑的接觸面更大，強化了傳質，提高了臭氧利用率。臭氧分子（O₃）在催化劑作用下可高效轉化為羥基自由基（·OH），羥基自由基由于其極強的氧化性可以將廢水中的大分子難降解有機物氧化為小分子有機物，提高了有機廢水的可生化性。

所述催化劑部件為封裝有催化劑的多孔規整金屬網。所述多孔規整金屬網形狀與臭氧催化氧化塔相配合，以實現整體填裝。所述“多孔規整金屬網”可根據反應器的形狀壓制或者裁減為具體的形狀和大小，如不同直徑和高度的圓柱體、不同大小的矩形、不同形式的三角形等。