專(zhuān)利名稱(chēng)：高氮高濃度有機(jī)廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程廢水處理領(lǐng)域，主要用于畜禽養(yǎng)殖廢水、發(fā)酵廢水、化工廢水等高氮高濃度有機(jī)廢水的處理。
背景技術(shù)：
對(duì)于高氮高濃度有機(jī)廢水，一般先采用厭氧消化工藝進(jìn)行處理，去除絕大部分有機(jī)污染物，減輕后續(xù)好氧處理的負(fù)擔(dān)，同時(shí)回收能源一甲烷。但是，對(duì)于高NH4+-N、高COD的有機(jī)廢水，如養(yǎng)殖場(chǎng)廢水，發(fā)酵廢水以及化工廢水等經(jīng)過(guò)厭氧消化以后，絕大部分COD被降解，但是NH4+-N基本沒(méi)有去除。結(jié)果厭氧消化出水成為一種高氮低碳的廢水。如果再對(duì)這種高氮低碳的厭氧消化出水進(jìn)行好氧后處理，效果都比較差，COD去除率僅10％～40％，TKN去除率47.2％～64.6％(Jung-jeng-Su 1999)，NH4+-N去除率68.7％(Ng Wun Jern 1987)，55％～57.3％(楊虹2000)，不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。其好氧后處理效果差的關(guān)鍵問(wèn)題是由于其低BOD5高NH4+-N，不能滿足反硝化作用所需的碳源，因此反硝化作用弱，硝化作用消耗的堿度不能得到回補(bǔ)，致使處理系統(tǒng)“酸化”，微生物性能惡化(Ng Wun Jern 1987，楊虹2000，鄧良偉2002)。加堿(楊虹等，2000)或添加外源有機(jī)物質(zhì)(Obaja等2003)是人們通常采用的改進(jìn)方法，但是加堿或添加外源有機(jī)物質(zhì)大大增加了處理設(shè)施、運(yùn)行費(fèi)用和操作強(qiáng)度，在工程上難以實(shí)施。基于此，對(duì)于這類(lèi)高氮高濃度有機(jī)廢水，一些研究者放棄厭氧前處理，直接進(jìn)行好氧處理(Liao等1991，F(xiàn)ernandes等1991，Bortone等1992，Su Jung-Jeng等1997，Edgerton 2000，寇建朝等2004)。盡管直接進(jìn)行好氧處理能取得較好的有機(jī)污染物和NH4+-N去除效果，但是由于這類(lèi)廢水的污染物濃度很高，采用好氧工藝進(jìn)行直接處理時(shí)，一般需要對(duì)廢水進(jìn)行稀釋或采用較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間(HRT)，兩者都會(huì)加大反應(yīng)器容積和供氧能耗。對(duì)原廢水進(jìn)行稀釋?zhuān)€會(huì)增加因稀釋水所致的成本。

發(fā)明內(nèi)容
建立一種高氮高濃度有機(jī)廢水處理新型工藝厭氧-加原水-間歇曝氣(anaerobic--adding raw wastewater--intermittent aeration)工藝(簡(jiǎn)稱(chēng)Anarwia工藝)。也就是在厭氧處理前，對(duì)廢水進(jìn)行分流，大部分高氮高濃度有機(jī)廢水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)進(jìn)行厭氧處理，小部分未經(jīng)厭氧消化的高氮高濃度有機(jī)廢水(以下簡(jiǎn)稱(chēng)原水)直接進(jìn)入配水池與厭氧出水混合，混合水再進(jìn)行好氧后處理。
通過(guò)添加一定的原水，并采用間歇曝氣的序批式反應(yīng)器工藝(SBR)進(jìn)行好氧后處理，促進(jìn)系統(tǒng)的反硝化作用，補(bǔ)充堿度，維持系統(tǒng)pH值穩(wěn)定，保證系統(tǒng)降解性能。通過(guò)本工藝的處理，出水可達(dá)到NH4+-N小于15mg/L，TN小于80mg/L，COD小于300mg/L，BOD5小于30mg/L。
而整個(gè)廢水處理工藝的厭氧消化系統(tǒng)與常規(guī)方法基本相同。本發(fā)明的新穎性表現(xiàn)在以下幾方面(1)高氮高COD有機(jī)廢水厭氧消化出水富氮缺碳，通過(guò)配水可以改善厭氧出水的可生化性(BOD5/COD)和碳氮比(BOD5/TN)，使微生物生長(zhǎng)的碳氮比更趨合理，有利于微生物生長(zhǎng)繁殖；(2)通過(guò)配水可以增加厭氧出水中易降解性有機(jī)物，有利于反硝化作用，從而可增加堿度，維持處理系統(tǒng)正常的pH值。同時(shí)反硝化作用增強(qiáng)，減少了系統(tǒng)中硝酸鹽氮(NO3--N)積累及其對(duì)硝化的抑制作用，有利于硝化作用，從而促進(jìn)了NH4+-N的轉(zhuǎn)化以及氮的最終去除；(3)與好氧工藝直接處理高氮高濃度有機(jī)廢水相比，Anarwia工藝的投資、能耗以及運(yùn)行費(fèi)用大大降低；(4)與常規(guī)厭氧-好氧工藝處理高氮高濃度有機(jī)廢水相比，Anarwia工藝處理效果顯著改善，對(duì)污染物的去除率提高，出水污染物濃度降低；(5)不需要添加外源有機(jī)碳；(7)不用加堿維持系統(tǒng)堿度。
具體實(shí)施例方式
Anarwia工藝包括厭氧消化系統(tǒng)、配水池以及好氧后處理系統(tǒng)。根據(jù)不同高氮高濃度有機(jī)廢水各自特點(diǎn)，在本下藝之外視具體情況增加前處理系統(tǒng)(調(diào)節(jié)池、固液分離、集水池等)以及污泥脫水系統(tǒng)等。厭氧消化系統(tǒng)包括厭氧消化反應(yīng)器、沼氣貯存、凈化與利用。厭氧消化反應(yīng)器根據(jù)廢水特性可采用厭氧接觸反應(yīng)器(AC)、厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)等。本發(fā)明要求在集水池設(shè)厭氧消化池進(jìn)料泵和配水池進(jìn)料泵分別用于厭氧消化池進(jìn)料及配水。本發(fā)明的實(shí)施步驟如下(1)60％～90％的高氮高濃度有機(jī)廢水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)進(jìn)行厭氧處理，厭氧出水經(jīng)沉淀后進(jìn)入配水池。
(2)10％～40％的高氮高濃度有機(jī)廢水直接進(jìn)入配水池與厭氧消化出水進(jìn)行混合。
(3)混合水采用具有良好反硝化效果的SBR工藝進(jìn)行好氧后處理，SBR的污泥負(fù)荷0.05～0.15kg-BOD5/kg-MLSS.d。
(4)通過(guò)閑置階段SBR攪拌和調(diào)節(jié)混合水配比控制曝氣前pH值大于7.5，使處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
權(quán)利要求
1用于高氮高濃度有機(jī)廢水處理的Anarwia工藝，包括厭氧消化系統(tǒng)、配水池以及好氧后處理系統(tǒng)，本發(fā)明的新穎性體現(xiàn)在配水及好氧后處理系統(tǒng)，特征在于分流廢水，大部分高氮高濃度有機(jī)廢水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)進(jìn)行厭氧處理，小部分未經(jīng)厭氧消化的高氮高濃度有機(jī)廢水直接進(jìn)入配水池與厭氧出水混合，混合水再進(jìn)行好氧后處理。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的分流廢水，其特征在于60％～90％的高氮高濃度有機(jī)廢水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)，10％～40％的高氮高濃度有機(jī)廢水直接與厭氧出水混合。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧后處理，其特征在于采用間歇曝氣的序批式反應(yīng)器工藝(SBR)進(jìn)行好氧后處理。SBR的污泥負(fù)荷0.05～0.15kg-BOD5/kg-MLSS.d。
4根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的方法，其特征在于通過(guò)SBR閑置階段的攪拌和調(diào)節(jié)混合水配比，維持SBR曝氣前pH值大于7.5。
全文摘要
本發(fā)明系一種高氮高濃度有機(jī)廢水處理工藝。解決高氮高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)難度大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用昂貴等問(wèn)題。本發(fā)明包括60％～90％的高氮高濃度有機(jī)廢水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)進(jìn)行厭氧處理，10％～40％的未經(jīng)厭氧消化的高氮高濃度有機(jī)廢水直接進(jìn)入配水池與厭氧出水混合，混合水再進(jìn)行好氧后處理。通過(guò)向厭氧出水添加未厭氧消化的高氮高濃度有機(jī)廢水(配水)，達(dá)到反硝化所必需的碳源。好氧后處理采用間歇曝氣的序批式反應(yīng)器工藝(SBR)，SBR低負(fù)荷、高回流比保證了系統(tǒng)的反硝化作用脫氮效果。通過(guò)配水和SBR工藝的結(jié)合，促進(jìn)了系統(tǒng)反硝化作用，補(bǔ)充硝化作用消耗的堿度，維持系統(tǒng)pH值穩(wěn)定，提高有機(jī)污染物和NH
文檔編號(hào)C02F3/30GK1762852SQ20041004085
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者鄧良偉 申請(qǐng)人:農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所