[發明專利]一種利用含硫鐵化學污泥對廢水深度脫氮的方法

在審

• 申請號: 201711336839.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108101209A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 韋朝海;付炳炳;潘建新;吳海珍;馬景德
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華

本發明公開了一種利用含硫鐵化學污泥對廢水深度脫氮的方法，屬于污水深度處理技術領域。本發明將含S2?廢水預處理產生的含硫鐵化學污泥作為電子供體，利用脫氮硫桿菌和硝酸鹽型鐵氧化菌對含硝酸鹽廢水進行脫氮。相比于現有技術，本發明具有以下優點：(1)啟動時間短，無需掛膜，操作方便，無二次污染；(2)含硫鐵化學污泥經過簡單處理即可投入使用，使整個處理過程成本低、效率高、易工程化應用，同時還對高污染的富硫鐵化學污泥進行了有效的資源回收；(3)本發明的反應器攪拌系統區別于傳統的UASB反應器，采用射流曝氣攪拌，利用反應器自身產生氮氣作為曝氣攪拌的源氣體，運行方便，節省能源。

技術領域

本發明屬于水污染控制工程和固廢綜合利用技術領域，具體涉及一種利用含硫鐵化學污泥對廢水深度脫氮的方法。

背景技術

發展工業離不開水資源的合理開發與水環境保護的科技進步，根據國家統計局2016年統計數據，工業廢水排放量約200億噸，NH4+-N排放量約25萬噸。工業領域普遍存在工藝流程長、所用原材料種類多、多介質轉化/交換的過程，所排放出的廢水普遍含有高濃度氨氮和硫化物的特點，如焦化廢水的NH4+-N濃度200～500mg/L，硫化物濃度200～800mg/L。其高濃度的S2-表現出較強的生物抑制毒性，廢水處理過程中普遍投加鐵鹽使毒性物質分質分離，形成黑色的含硫鐵化學污泥沉淀，主要成分為Fe-S復合物。盡管二價鐵鹽的使用可以高效實現硫化物的控制，但后續產生的含硫鐵化學污泥難以處理，目前一般和生物污泥以及物化污泥混合處理，作為危廢填埋或固化，不僅造成了最終污泥量增加、運行成本增加，提高了企業的負擔，同時其中有害成分如重金屬、毒性物質及臭氣構成對環境衛生的潛在危害。針對此類含硫鐵化學污泥，目前還沒有比較成熟的處理技術。

目前污水處理廠的脫氮技術普遍采用傳統的硝化反硝化工藝，受制于脫氮處理技術、水質穩定性、處理能耗等的約束，實現廢水中氮素的液零排放難度很高。我國城市污水處理廠出水NH4+-N基本都能實現低于5.0mg/L的一級A排放標準限值要求，而TN(總氮)普遍超過20.0mg/L，其氮的主要形態為NO3--N，濃度基本在50～100mg/L。我國一些典型的工業廢水通過脫氮工藝能夠實現NH4+-N的有效轉化或去除，如焦化廢水、煤化工廢水、石油化工廢水的處理，出水NH4+-N低于10.0mg/L，但TN濃度難以達到20.0mg/L以下的限值要求。大量含氮化合物在自然環境中的積累，不僅破壞生態平衡，造成水體富營養化，而且具有致癌、致畸、致突變的“三致”作用。若在水處理主體工藝的基礎上投加碳源、提高回流比會導致物耗及能耗的增加，破壞現有工藝的穩定性；因此常規脫氮技術面臨挑戰，需追加深度處理單元。針對低C/N值的二級生物出水，如果通過外加碳源(如甲醇、乙酸、葡萄糖等)來完成異養反硝化作用，其操作難度大、增加了運營成本，還會有COD溢出或亞硝酸鹽累積的風險。自養反硝化，因其利用無機化合物(如S、S2-、Fe、Fe2+、H2等)作為反硝化電子供體，具有污泥產率低、二次污染少等優點，目前得到越來越多的關注。