[發明專利]高氨氮濃度有機廢水處理組合裝置及方法

有效

• 申請號: 201310573287.2
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103663693A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 陳繁榮
• 申請（專利權）人: 廣州中科院地球化學研究科技開發有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵;裘暉

技術領域

本發明屬于環境工程廢水處理技術領域，特別涉及一種高氨氮濃度有機廢水處理組合裝置及高氨氮濃度有機廢水處理方法，適用于畜禽養殖廢水和橡膠生產等工業廢水的處理。本發明可用作獨立的污水處理設施，也可作為污水處理設施的組成部分。

背景技術

氨氮和COD是環保部水污染物排放總量的主要控制指標，高氨氮濃度有機廢水以氨氮和COD含量高為特征，且處理難度較大，處理費用高。其典型代表包括畜禽養殖場廢水、橡膠生產等工業廢水，排放量大、面廣，已經成為我國水環境的重要污染源。

由于污染物濃度高，需氧量很大，采用生態處理技術的用地需求和投資費用均無法接受。常用的處理方法采用常規A/O或A²/O工藝。其中，厭氧處理主要是（1）通過產酸菌水解酸化使大分子有機物轉變成容易被微生物利用的乙酸等小分子有機物，提高其可生化性，從而提高后續好氧處理的效率，（2）通過產甲烷菌的代謝作用形成甲烷，從而降低廢水的COD和BOD。在厭氧處理過程中氨氮的硝化反應被完全抑制，有機物分解伴隨的氨化作用使氨氮濃度進一步增加。在好氧處理階段，分解有機物的異養菌繁殖快，而化能自養硝化菌的繁殖相對緩慢，需要通過延時曝氣提高硝化效果，這不僅會增大處理系統規模（建設投資）和處理能耗，而且對于有機碳/氨氮比值較低的畜禽養殖廢水而言，當大約80%的氨氮被硝化后，常規好氧池的硝化反應因CO₂濃度低而受抑制，反應速率緩慢，而此時廢水中的氨氮濃度一般為150-200mg/l（數倍于生活污水中的濃度）。此外，常規A/O工藝沒有反硝化功能，其出水中大量的NO₃^--N排放到河湖水域，造成水體富營養化，甚至直接威脅飲用水源。A²/O工藝通過將好氧池的部分廢水回流至缺氧池進行反硝化，但也只能部分脫氮（100%回流的反消化率小于50%）。更重要的是，常規生物處理工藝的管理維護較復雜，需要環保、機電等多個專業的技術支持，而大部分企業（如畜禽養殖企業、小型工業企業）缺少相關的專業技術人員。由此可見，采用常規工藝處理高氨氮濃度的技術缺陷很明顯，在我國的經濟社會條件下的實施難度大。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種提高處理效果的同時，降低投資和運行成本，并且操作維護簡便的高氨氮濃度有機廢水處理組合裝置及方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

高氨氮濃度有機廢水處理組合裝置，包括厭氧池、缺氧池和好氧生物濾池；廢水進入厭氧池后，被一提升泵輸送至好氧生物濾池，再經缺氧池排出；厭氧池和缺氧池相互連通。

述厭氧池的進水口和提升泵分別設置在厭氧池的兩端；提升泵將廢水輸送至好氧生物濾池的上方；厭氧池內懸掛塑料纖維填料；廢水在厭氧池內的水力停留時間為6-12小時。

缺氧池內懸掛塑料纖維填料；廢水在缺氧池內的水力停留時間為4-8小時；缺氧池的進水口和缺氧池的出水口在水平面上的投影相距最遠，即位于長方形對角線附近位置；厭氧池和缺氧池通過連通口相接，連通口低于缺氧池的出水口，連通口靠近缺氧池的進水口。

好氧生物濾池包括從上往下依次設置的使廢水均勻噴淋的布水器、收集反沖洗水的集水管、使廢水均勻向下流的緩沖層、生物濾料層、支撐填料層和承托板；支撐填料層內設置輸入氧氣的布氣管網；承托板的下方設置好氧生物濾池的出水口和反沖洗水進水口；布水器與好氧生物濾池側壁開設的好氧生物濾池的進水口相接；收集反沖洗水的集水管與好氧生物濾池側壁開設的反沖洗水出水口相接；好氧生物濾池的出水口裝有常開電磁閥，反沖洗水進水口裝有常閉電磁閥。

集水管包括主管和支管；支管端部開口，管壁開設多個通孔；支管和主管相接，主管接反沖洗水出水口。

緩沖層為橫向延伸且端部固定于好氧生物濾池內壁的塑料纖維填料。

生物濾料層包括混合的火山巖、沸石和砂石顆粒，顆粒粒徑自上而下逐步減小；生物濾料層的厚度為1.5-3米。

支撐層包括混合的碎石和鵝卵石，粒徑為20-50毫米；支撐層的厚度為10-20厘米。

使用高氨氮濃度有機廢水處理組合裝置的高氨氮濃度有機廢水處理方法，其特征在于：包括如下步驟：a.廢水進入厭氧池；b.關閉好氧生物濾池的出水口，通過提升泵將廢水從厭氧池抽送至好氧生物濾池，使好氧生物濾池的濾料被廢水淹沒；c.關閉提升泵，打開好氧生物濾池的出水口，廢水進入缺氧池；d.好氧生物濾池的廢水排空后，關閉好氧生物濾池的出水口，向好氧生物濾池通入新鮮空氣；e.廢水從缺氧池排出。