[發(fā)明專利]一種同步硝化反硝化處理含氨廢水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310537903.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN104609551B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫丹鳳;高會(huì)杰;李寶忠;郭志華;郭宏山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30;C02F3/12;C02F3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體地說涉及一種同步硝化反硝化處理含氨廢水的方法。

背景技術(shù)

化工生產(chǎn)企業(yè)因其生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，每天排放大量含氨廢水。如果直接排放，會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類過度生長(zhǎng)，不僅降低了水體觀賞價(jià)值，而且使水生生物缺氧死亡。一些藻類蛋白毒素還會(huì)經(jīng)過食物鏈?zhǔn)谷酥卸荆瑖?yán)重危害人類及生物生存。為此，如何經(jīng)濟(jì)有效地去除廢水中的氨氮已成為亟待解決的問題。

生物脫氮是從廢水中去除氮素污染的較為經(jīng)濟(jì)有效的方法之一，一般包括硝化過程和反硝化過程。硝化過程是由硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為NO₂^－和NO₃^－的反應(yīng)過程。反硝化過程是在無氧或低氧條件下，NO₃^－和NO₂^－被微生物還原轉(zhuǎn)化為氣體物質(zhì)的過程，反應(yīng)過程中需要以有機(jī)碳作為碳源和能源。不管是傳統(tǒng)脫氮工藝還是新型脫氮工藝，負(fù)責(zé)脫氮的微生物主要是硝化菌和反硝化菌。在實(shí)際應(yīng)用中，由于兩種菌體生長(zhǎng)環(huán)境的差異，一般是將硝化過程和反硝化過程分離開，如傳統(tǒng)的A/O，A²/O工藝，存在工藝冗長(zhǎng)，污水處理構(gòu)筑物占地面積大，投資和運(yùn)行費(fèi)用高等諸多弊端。

同步硝化反硝化脫氮是指硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)在同一反應(yīng)器內(nèi)同步進(jìn)行的新型工藝，不僅克服了傳統(tǒng)工藝硝化和反硝化過程在兩個(gè)不同的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行或者在同一反應(yīng)器內(nèi)順次進(jìn)行的不足，而且在降低能耗和物耗等方面具有突出的優(yōu)勢(shì)。例如，可以減少反硝化反應(yīng)設(shè)備、節(jié)省基建費(fèi)用；反硝化過程產(chǎn)生的堿可部分中和硝化過程產(chǎn)生的酸，減少堿液的消耗，能有效地保持反應(yīng)器中pH穩(wěn)定。因此，同步硝化反硝化脫氮過程，已經(jīng)成為水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。??

耿金菊等利用好氧反硝化菌群和自養(yǎng)硝化菌群組合脫氮（應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2002,8(1):78-82），雖然具有較好的氨氮脫除能力，但抗沖擊能力較弱，高于300mg/L的高濃度氨氮能抑制菌體的生長(zhǎng)，并且氨氮濃度高于200mg/L時(shí)，脫氮后氨氮?dú)堄嗔枯^多，同步不耐受高濃度有機(jī)碳，500mg/L的有機(jī)碳濃度抑制菌體生長(zhǎng)并降低脫氮效果；這種組合菌群中的各類細(xì)菌培養(yǎng)與生長(zhǎng)條件不一致，一種發(fā)揮功能時(shí)另一種卻被處于抑制狀態(tài)，導(dǎo)致彼此不協(xié)調(diào)，生物脫氮時(shí)間延長(zhǎng)，成本增大，脫氮效率受到影響。

CN200910188109.1公開了一種同步硝化反硝化處理含氨污水的方法，該法首先培養(yǎng)脫氮顆粒污泥，然后以該脫氮顆粒污泥采用同步硝化反硝化過程處理含氨污水；該法從富集菌群中分離篩選好氧反硝化菌，然后對(duì)其進(jìn)行馴化培養(yǎng)，再將其接種到硝化顆粒污泥中進(jìn)行脫氮顆粒污泥培養(yǎng)；當(dāng)氨氮和總氮去除率達(dá)50%以上時(shí)即可獲得馴化好的脫氮顆粒污泥。該發(fā)明能夠在同一反應(yīng)器中完成硝化反硝化過程，雖然部分解決了傳統(tǒng)工藝存在的問題，但是，由于菌體的差異，直接混合處理廢水不能長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，長(zhǎng)期處理的脫氮效果并不理想。

目前盡管同步硝化反硝化有了較大的發(fā)展，但是普遍存在著負(fù)荷較小，去除率偏低，運(yùn)行不穩(wěn)定等不足，不能有效處理含氨廢水，并且有些正在運(yùn)行的工藝并沒有考慮總氮的去除問題。這大大限制了同步硝化反硝化工藝的發(fā)展和應(yīng)用。因此，如何更好的提供適宜的生長(zhǎng)條件，保證硝化和反硝化都可以高效進(jìn)行，使同步硝化反硝化長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，對(duì)加快同步硝化反硝化脫氮工藝工業(yè)應(yīng)用的進(jìn)程具有積極意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種同步硝化反硝化處理含氨廢水的方法。本發(fā)明利用膜分離組件將反應(yīng)器中的硝化污泥和反硝化污泥隔離開，使污泥在各自單獨(dú)空間作用，彼此間互不干擾，廢水成分則是實(shí)現(xiàn)共混與互通，并且可以提供不同的溶解氧環(huán)境，提高了同步硝化反硝化的效率。

本發(fā)明同步硝化反硝化處理含氨廢水的方法，包括如下內(nèi)容：將硝化污泥和好氧反硝化污泥加入到具有內(nèi)置膜分離組件的生物反應(yīng)器內(nèi)，硝化污泥在膜分離組件的外部區(qū)域進(jìn)行硝化反應(yīng)，好氧反硝化污泥在膜分離組件的內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行反硝化脫氮，膜分離組件內(nèi)外區(qū)域的廢水互通；生物反應(yīng)器包括導(dǎo)流筒和曝氣系統(tǒng)，導(dǎo)流筒為中空結(jié)構(gòu)，膜分離組件位于導(dǎo)流筒內(nèi)側(cè)，曝氣系統(tǒng)在導(dǎo)流筒外側(cè)曝氣。?

本發(fā)明中，膜分離組件的材質(zhì)可以采用各種具有分離特性的膜，優(yōu)選采用陶瓷分離膜，膜孔直徑為0.05～0.5μm。根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)膜分離組件與生物反應(yīng)器的有效體積比為1:2～1:6。膜分離組件上端突出反應(yīng)器，突出部分的側(cè)壁設(shè)置出水口，出水口設(shè)分離膜，保證出水中不含有懸浮物。膜分離組件內(nèi)部設(shè)攪拌器或通入氮?dú)馄貧猓瑢?shí)現(xiàn)充分返混。