[發(fā)明專利]一種同步去除廢水中有機物和氨氮的方法與系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112591999A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 羅從偉;王士順;武道吉;譚鳳訓;馬喬;成小翔;王凱
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/30;C02F101/16;C02F101/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發(fā)明涉及一種去除廢水中氨氮和有機物的方法和系統(tǒng)。具體步驟為：廢水進入曝氣生物濾池，在濾料的過濾作用下和微生物的處理下得到含有硝酸鹽和大分子有機物的廢水；含有硝酸鹽和大分子有機物的廢水進入紫外輻照池，在紫外線的輻照下，硝酸根離子產(chǎn)生羥基自由基和氮自由基，在羥基自由基和氮自由基的作用下，大分子有機物分解，得到小分子物質(zhì)、二氧化碳和水。提高大分子有機物的處理效果，適應于大分子有機物的含量較高的廢水的處理。

技術領域

本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種同步去除廢水中氨氮和有機物的方法與系統(tǒng)。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經(jīng)成為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

石化、制藥、焦化、合成氨和制革等工業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的高氨氮廢水，其中有些廢水的氨氮濃度會超過1000mg/L(以N計，下同)，部分垃圾滲漏液中氨氮濃度會超過3000mg/L，在某些行業(yè)部分生產(chǎn)單元產(chǎn)生的廢水氨氮濃度會達到5000mg/L，有的甚至會超過10000mg/L。高氨氮廢水如果不經(jīng)處理直接排入受納水體會對環(huán)境造成嚴重的危害，主要體現(xiàn)在下幾個方面：①消耗水中的溶解氧、②游離氨對水生動植物的毒害作用、③導致水體富營養(yǎng)化。此外，大部分工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高氨氮廢水通常具有較高的有機物濃度(以COD計)，一般均在2000mg/L以上，有的甚至高達每升幾萬至十幾萬毫克。此類廢水通?？缮圆?、毒性大，具有明顯的“三致”作用。

曝氣生物濾池是集微生物降解和濾料過濾功能于一體的生物膜污水處理技術。其利用附著在填料上的微生物氧化分解廢水中的污染物，同時填料以及填料上附著的微生物能夠截留或吸附廢水中的顆粒物。曝氣生物濾池生物膜從外至內(nèi)形成不同梯度的溶解氧濃度，從而形成好氧、缺氧和厭氧微生物分層結構，具有較好的有機污染物去除能力。另外，生物濾池中的大量的氨化細菌、硝化細菌和反硝化細菌可對污水中氨氮、有機氮進行高效去除。盡管生物濾池可降解大部分有機污染物，但是對于難生物降解的大分子有機物，僅用生物濾池難以達到較好的處理效果。

大量研究表明，曝氣生物濾池對有機氮和氨氮的去除主要是將其轉(zhuǎn)化成為硝酸鹽氮，轉(zhuǎn)化率高達75％～85％。硝酸鹽作為自然界中羥基自由基的重要來源，有研究表明使用波長為254nm的紫外光照射含有硝酸鹽的溶液可產(chǎn)生羥基自由基和氮自由基等多種活性成分，可通過奪氫、加成和電子轉(zhuǎn)移的方式對有機廢水中有機污染物進行有效降解。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種去除廢水中氨氮和有機物的方法和系統(tǒng)。

為了解決以上技術問題，本發(fā)明的技術方案為：

第一方面，一種去除廢水中氨氮和有機物的方法，具體步驟為：

廢水進入曝氣生物濾池，在濾料的過濾作用下和微生物的處理下得到含有硝酸鹽和大分子有機物的廢水；

含有硝酸鹽和大分子有機物的廢水進入紫外輻照池，在紫外線的輻照下，硝酸根離子產(chǎn)生羥基自由基和氮自由基，在羥基自由基和氮自由基的作用下，大分子有機物分解，得到小分子物質(zhì)、二氧化碳和水。

曝氣生物濾池中，濾料對污水進行過濾和吸附、生物處理，吸附和截留大分子懸浮顆粒物、部分疏水性有機物，生物處理實現(xiàn)氨氮和有機氮的轉(zhuǎn)換、有機物的氧化，通過曝氣生物濾池實現(xiàn)廢水中的硝酸根的積累，紫外光的輻照激發(fā)硝酸根產(chǎn)生羥基自由基和氮自由基，將有機物氧化分解為小分子有機物或者無機物，實現(xiàn)有機物的礦化同時提高水體的可生化性。

適應于大分子有機物的含量較高的廢水的處理。

第二方面，一種去除廢水中氨氮和有機物的系統(tǒng)，包括曝氣生物濾池、紫外輻照池，曝氣生物濾池設置濾池進水口、濾池出水口和曝氣口，曝氣口位于曝氣生物濾池的底部，濾池出水口與紫外輻照池連接，紫外輻照池中設置紫外光源。