[發明專利]前置預氧化實現快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法

有效

• 申請號: 201310463076.3
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103508546A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 周華堂;高大文;許賢文;陳揚;胡威夷;丁晶;趙小晶;賈東輝;胡奇;周戈
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國昆侖工程公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 周瑞艷

技術領域

本發明涉及一種廢水處理方法，尤其涉及一種在廢水的處理過程中通過前置加酸預氧化實現快速啟動短程硝化反硝化反應的方法。

背景技術

煉油催化劑生產廢水主要是重油催化裂化催化劑生產的廢水，其生產過程使用大量銨鹽和氨水，高氨氮廢水是煉油催化劑生產過程的必然產物。催化劑污水水質復雜，具有懸浮物及氨氮濃度高、波動幅度大（60mg/L～300mg/L）、成分復雜和B/C值低等特點，較難實現生物處理。目前常用的處理方法包括物化處理法（如吹脫法和折點加氯法等）和生物處理法。傳統的生物處理法是目前應用最廣泛的脫氮技術，運用微生物的生理代謝作用將氨氮轉化為硝酸鹽，再通過反硝化作用實現徹底脫氮。

傳統的生物處理技術主要存在以下問題：工藝流程長、占地面積大及基建投資費用高；冬季低溫時，微生物活性低，易造成處理效果不穩定；系統的HRT較長，需要較大的曝氣池，增加了投資和運行費用；系統為維持較高的生物濃度及獲得良好的脫氮效果，必須同時進行污泥和硝化液回流，增加了動力消耗和運行費用；系統抗沖擊能力較弱，高濃度氨氮廢水會抑制硝化細菌生長，處理費用較高，而且還有可能造成二次污染。

發明內容

為克服現有技術下的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種前置預氧化實現快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，可在短時間內快速啟動短程硝化反硝化過程，實現煉油催化劑廢水的經濟高效處理。

本發明采用的技術方案為：一種前置預氧化實現快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，在對高氨氮廢水進行短程硝化反硝化處理之前，向廢水中添加有機酸對廢水進行預氧化。

所述有機酸優選為乙酸。

所述乙酸的添加量可以為含每克氨氮的廢水中添加2.5～3.5g乙酸。

通常，廢水的預氧化過程中持續對廢水進行攪拌，預氧化處理的時間為30～60min。

本方法在向廢水中添加乙酸的同時可以添加生活污水，所述生活污水可以為市政污水和/或居民區污水，添加的乙酸與生活污水中的硝酸根的摩爾濃度比優選大于1且小于2。

優選地，調節廢水在短程硝化反應過程中的曝氣量，使廢水中的溶解氧濃度為0.5～1.0mg/L。

在廢水的處理過程中，可以向進行短程硝化反應過程中的廢水中添加污泥，所述污泥可以為市政污泥和/或廢水處理廠產生的污泥。

進一步地，可以向進行短程硝化反應過程中的廢水中添加堿，調節廢水的pH值為8.0～8.5。

通常情況下，廢水在反應器中進行處理，所述反應器可以包括豎直的圓柱狀殼體，所述殼體內可以同軸設有豎直的中空筒，所述中空筒的底端可以與所述殼體的底端固定連接，所述中空筒的頂端敞開，所述殼體的頂端至少與所述中空筒臨近的部分敞開且所述中空筒的頂端高于所述殼體的頂端，或者所述中空筒的頂端敞開且與所述殼體的內部空間連通，所述中空筒內可以設有攪拌槳，優選地，所述中空筒與所述殼體之間的環形空間分為好氧區和缺氧區上下兩部分，所述好氧區的底部可以設有微孔曝氣裝置，所述缺氧區內可以填充有用于促進反硝化反應進行的填料。

所述中空筒的底端可以設有與其連通并延伸至所述殼體外的進水管，所述殼體的底端可以設有與所述環形空間連通并延伸至所述殼體外的出水管。

本發明的有益效果：本發明通過向進行短程硝化反硝化之前的廢水中添加有機酸進行預氧化，為反應體系提供了氫離子，結合高氨氮廢水（和與有機酸同時添加的生活污水）中含有的硝酸根，形成酸性氧化環境（反應穩定后可以進行一定程度的污水回流以提供硝酸根），促進了難生物降解大分子物質向可供微生物利用的小分子物質的轉化（將對氨氧化菌有毒、有害的有機物開環或斷鏈，分解為小分子）。預氧化過程一方面可以降低廢水對微生物的毒性，提高廢水自身的可生化性，為短程硝化和反硝化菌群提供良好的外部環境，另一方面也可以為后續的硝化反應過程提供碳源，根據申請人的實驗，依據這種預氧化方法，可有效改善煉油催化劑生產廢水的可生化性（BOD₅/COD_Cr可提高32-50%）。

預氧化過程中持續對廢水進行攪拌，既有利于有機酸中的氫離子與廢水中的硝酸根離子結合形成酸性氧化環境，又可進一步促進難生物降解的大分子物質向可供微生物利用的小分子物質轉化。

向廢水中添加有機酸的同時添加生活污水，提高了廢水中硝酸根的含量，有利于加快硝酸根與氫離子結合的反應趨勢，促進酸性氧化環境的形成。