[發明專利]一種天然橡膠加工廢水深度生物脫氮裝置和方法有效

申請號：	201811570825.1	申請日：	2018-12-21
公開（公告）號：	CN109650540B	公開（公告）日：	2021-06-25
發明（設計）人：	馬斌;彭永臻;委燕;葛成軍;徐文	申請（專利權）人：	海南大學;北京工業大學
主分類號：	C02F3/30	分類號：	C02F3/30;C02F101/16;C02F101/30
代理公司：	濟南泉城專利商標事務所 37218	代理人：	季英健
地址：	570100 ***	國省代碼：	海南;46
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種天然橡膠加工廢水深度生物裝置方法
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【說明書】：

本發明公開了一種天然橡膠加工廢水深度脫氮裝置和方法，廢水首先進入厭氧產甲烷反應器，廢水中大量有機物轉化為CH4釋放；接著進入除有機物反應器低氧生物吸附段，將廢水中剩余部分有機物吸附至污泥中，經過1#沉淀池泥水分離后，沉淀污泥部分回流至高氧生物再生段，充分曝氣降解污泥中有機物，沉淀池上清液進入AOAO反應器發生反硝化、厭氧氨氧化及硝化等作用，實現深度生物脫氮；而后廢水部分進入2#沉淀池進水泥水分離，上清液排放，部分作為硝化液回流；1#和2#沉淀池部分沉淀污泥進入產酸池發酵產生揮發性有機酸（VFAs），含有VFAs的發酵液可作為AOAO反應器反硝化優質碳源。上述裝置可以強化深度脫氮，同時降低系統能耗和實現能源回收。

技術領域

本發明涉及一種天然橡膠加工廢水深度生物脫氮裝置和方法，屬于污水生物處理技術領域。

背景技術

橡膠分為天然橡膠和合成橡膠，天然橡膠具有加工性能好，其耐屈撓性、透氣性、電性能良好，且都優于合成橡膠，是目前市面上應用較為普遍的一種橡膠。天然橡膠按不同的加工工藝，分為加工成天然生膠和濃縮膠乳兩種產品。天然生膠生廢水主要來自洗滌凝塊和制膠的機械用水，由于生產過程中采用氨水作為膠乳保存劑，再用甲酸凝固膠乳，則其廢水潛在污染物主要是可溶性有機物、氨態氮等；濃縮膠乳的加工廢水主要是膠清凝膠排放廢水，其污染物有可溶性有機物、氨態氮和硫酸根等，污染物濃度比天然生膠廢水高，處理起來相對復雜。如果天然橡膠加工廢水未經處理就直接排放到水體環境中，則會引起水體富營養化、惡臭等環境問題，使得藻類快速生長，魚蝦死亡，嚴重威脅生態環境和人類健康。

天然橡膠加工廢水可生化性較好，BOD₅ /COD_Cr高達0.6-0.8，因此使用生物法處理較為普遍，生物法包括氧化塘-活性污泥曝氣工藝、水解酸化-活性污泥曝氣工藝、沼氣-氧化塘法、氧化塘-活性污泥-沼氣組合處理法、厭氧-好氧法等。然而，上述生物處理工藝存在諸多弊端，例如：氧化塘處理占地面積大，投資建設費用高，且容易產生臭氣影響居民生活環境；活性污泥曝氣工藝能耗高，加重企業運行成本。

傳統生物脫氮包括好氧硝化和缺氧反硝化，好氧硝化首先將廢水中氨氮（NH₄⁺）依次氧化為亞硝態氮（NO₂^-）和硝態氮（NO₃^-），然后缺氧反硝化以有機物作為電子供體，將NO₃^-最終被還原為氮氣（N₂）。短程硝化厭氧氨氧化的發現突破了傳統生物脫氮途徑，首先廢水中的部分NH₄⁺經過短程硝化氧化為NO₂^-，然后在厭氧氨氧化菌作用下，廢水中剩余的NH₄⁺以NO₂^-作為電子受體直接氧化為N₂（NH₄⁺+NO₂^-→N₂）。與傳統生物脫氮相比，短程硝化厭氧氨氧化可降低曝氣能耗、節約有機物和減少溫室氣體氧化亞氮（N₂O）的產生。最新研究發現廢水中的NH₄⁺和NO₃^-可以發生式（1）所示反應。該反應是在厭氧氨氧化的基礎上，以NH₄⁺和少量有機物作為電子供體、NO₃^-作為受體，最終實現廢水中TN的去除。與傳統生物脫氮相比，該技術可節省曝氣量，降低脫氮外碳源量。