[發明專利]清除有機物和氮的廢水處理方法和這種方法所用的載體及其制備方法

有效

• 申請號: 99804643.4
• 申請日: 1999-03-29
• 公開（公告）號: CN1300268A
• 公開（公告）日: 2001-06-20
• 發明（設計）人: 曹在鉉;金容丸;李鎔佑;李元權
• 申請（專利權）人: 三星工程株式會社
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余剛

本發明的技術領域

本發明涉及含有機物和氮的廢水的處理方法，更具體地說，涉及利用能夠提高有機物和氮的去除效率的載體的廢水處理方法。

本發明的現有技術

活性污泥法(一種基本的廢水處理方法)已被廣泛用于繼一級處理之后的二級廢水處理，即為了在曝氣條件下徹底地處理原始廢水。在一般的活性污泥法中，隨著廢水連續地流入曝氣罐，微生物借助攝取廢水中的有機物得以生長，從而致使有機物分解，然后長成的微生物團聚，沉積在末端的沉降罐中。一部分沉淀劑以活性污泥的形式返回到曝氣罐，而剩余的部分作為廢污泥被廢棄，從而使曝氣罐中微生物的量維持在適當的水平，而氮和磷隨著有機物分解被清除掉。

這種活性污泥法作為一種有效的廢水處理方法已經是眾所周知的。但是，這種方法不適合同時從包含高濃度的有機物和氮的廢水中有效地清除有機物和氮，并且增加多余的污泥。具體地說，在廢水中有機物的填充比高時，在沉降罐中發生污泥膨脹，因此降低處理效率。此外，由于有機物的填充比高異養細菌過度生長，而原本生長緩慢的自生細菌的生長受到抑制，以致活性的硝化作用是不可能的。

為了解決上述問題，已經研制了一種生物膜處理法(biofilmprocess)，在該方法中先將大量的微生物固定在載體上，然后使用。按照生物膜處理法，必不可少的是在用于廢水處理的曝氣罐中使微生物的數量維持在適當的水平。為此，微生物的附著載體對于微生物的懸浮生長或附著生長是不可或缺的。用于這個目的的載體包括多孔塑料(由Sung-yong?Choi提出，Journal?of?Korean?Society?onWater?Quality,Vol.6,No.1,p31,1991)、活性碳纖維(日本專利申請Heisei?5-167820號)、聚乙烯醇和活性炭(日本專利申請Heisei?5-186723號)等。這種載體材料親水性差，以致微生物不容易附著到載體上。再者，未附著到贊同但是微生物生長速度低，以致在廢水處理罐連續運行時微生物從曝氣罐流出。

再者，在利用固定型載體的常規生物膜處理法中，因為生物膜過度地在載體表面形成，所以供應給生長速度比較緩慢的硝化細菌的溶解氧(DO)的量不足，以致難以把硝化細菌的數量維持在適當的水平。此外，如果常規生物膜處理法采用單一載體，那么被清除的氮濃度將受到限制。

此時，廢水中的氨型氮借助生物處理法分成硝化和脫硝兩個階段進行處理。換言之，在硝化期間氨型氮借助嗜氧的硝化細菌變成硝態氮(NO₃-N)，而在脫硝期間脫硝細菌利用硝態氮而不是為數不多的氧作為電子受體氧化有機物，并且將硝態氮還原成氮氣(N₂)。但是，在冬季對溫度下降敏感的硝化細菌的活性降低，因此氮去除效率也迅速下降。

本發明概述

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種穩定而有效地處理包含高濃度的有機物和氮的廢水的方法，借助這種方法常規生物膜法的上述問題(諸如污泥膨脹、生物膜剝落或冬季處理效率下降)都將解決。

按照本發明的一個方面，提供了一種廢水處理方法，該方法包括下述步驟：(A)使流入缺氧儲罐的廢水脫硝，其方法是利用駐留在缺氧儲罐中的脫硝細菌和流入廢水的有機物使硝態氮還原成氣態氮；(B)在廢水流入第一曝氣罐之后利用附著在載體上的嗜氧微生物使過量的有機物分解，借此使經過步驟(A)處理的廢水的碳氮比(C/N)適合隨后的硝化步驟；(C)在廢水流入第二曝氣罐之后利用附著在載體上的硝化細菌使經過步驟(B)處理的廢水中的氨型氮變成硝態氮；(D)使一部分經過步驟(C)處理的廢水返回缺氧儲罐，并且使留下的廢水流入沉降罐；以及(E)使一部分沉降罐排放出來的污泥返回缺氧儲罐，清除留下污泥作為多余的污泥，并且獲得與沉降罐中沉淀的污泥分開的上層清液作為經過處理的水。

優選的是，在步驟(B)中有機物被嗜氧微生物分解之后，如果待處理的廢水中氨型氮的負荷小，則將經步驟(B)處理得到的廢水直接送到步驟(D)，從而省略了步驟(C)。優選的是，如果待處理的廢水中有機物的負荷小，則將經過步驟(A)處理的廢水直接送到步驟(C)，從而省略了步驟(B)。

優選的是，在步驟(B)中使用的載體包括泡沫聚合物、附著在泡沫聚合物上的粉末型活性炭以及把粉末型活性炭粘到泡沫聚合物上的粘接劑。

優選的是，泡沫聚合物是具有海綿狀泡沫結構或無紡纖維結構的聚氨酯、聚苯乙烯或聚乙烯。

優選的是，粘接劑是重量比從70∶30至90∶10的丙烯酸樹脂與苯乙烯/丁-二烯膠乳(S/B?Latex)的混合物。