本發(fā)明涉及含氮廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)氮廢水處理工藝。

背景技術(shù)：

《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(gb18918-2002)》規(guī)定，污水處理廠出水排放至地表水iv、v類類功能水域或海水二類功能水域和湖、庫(kù)等封閉或半封閉水域，執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。然而，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)氨氮排放限值做出了規(guī)定，未提出總氮的排放要求。實(shí)際上，大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)備中，經(jīng)二級(jí)生物處理后，超過(guò)90％的溶解性有機(jī)氮(don)能被去除，但二級(jí)出水中溶解性有機(jī)氮濃度仍在1.0mg/l以上，溶解性有機(jī)氮是生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的氮素組分之一，可以被植物和微生物直接吸收，從而造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。有機(jī)氮去除效率不高成為污水廠出水總氮難以進(jìn)一步降低的主要因素。近年來(lái)，隨著世界各國(guó)對(duì)外排廢水排放要求的日趨嚴(yán)格化以及環(huán)保力度的不斷加強(qiáng)，加之含氮消毒副產(chǎn)物引發(fā)的飲用水水質(zhì)安全問(wèn)題，我國(guó)各地也逐漸對(duì)污水處理廠出水總氮提出了要求，因此，非常有必要開發(fā)出效率高、效果好、技術(shù)適用、經(jīng)濟(jì)可行的有機(jī)氮處理工藝，降低污水出水中總氮排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種效率高、效果好、技術(shù)適用、經(jīng)濟(jì)可行的有機(jī)氮處理工藝。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種有機(jī)氮廢水處理工藝，包括以下步驟：

(1)有機(jī)氮廢水經(jīng)納濾膜和反滲透膜組成的膜分離裝置分離濃縮，得到濃縮液和清液；所述納濾膜通過(guò)以下方法制得：

a.制備陶瓷膜基體：制備采用平均孔徑為300μm～500μm的泡沫瀝青為原料，根據(jù)所需形狀制備陶瓷膜預(yù)基體，浸入處于熱處理爐中的熔融si中，爐內(nèi)保持惰性氣氛，浸入時(shí)間為30min～60min；將陶瓷膜預(yù)基體從熔融si中取出，爐內(nèi)再升溫150℃～250℃，保持惰性氣氛，保溫2h～4h后隨爐冷卻至室溫，得到陶瓷膜基體；

b.制備中間過(guò)渡層：含碳化硅漿料涂覆于步驟a所得的陶瓷膜基體表面，所述含碳化硅漿料由粒徑為1μm～5μm的碳化硅粉末、聚碳硅烷、羥甲基纖維素醚和水混合而成；將經(jīng)涂覆處理的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在惰性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，溫度為1200℃～1500℃，時(shí)間為1h～2h；得到表面有sic中間過(guò)渡層的陶瓷膜基體；

c.制備陶瓷膜層：將步驟b所得的表面有sic中間過(guò)渡層的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在爐內(nèi)通入惰性氣體，將爐內(nèi)抽真空至800pa～1000pa后，將爐內(nèi)溫度升至1000℃～1100℃，持續(xù)通入氣化的聚碳硅烷，時(shí)間為2h～5h，使聚碳硅烷的si-h鍵和c-h鍵斷裂，生成裂解產(chǎn)物均勻附著在sic中間過(guò)渡層表面；保持惰性氣氛，將爐內(nèi)溫度升至2000℃～2200℃，保溫2h～5h，使裂解產(chǎn)物中的si-o鍵斷裂，生成平均孔徑為1nm～2nm的多孔純sic，得到納濾膜；

(2)在步驟(1)所得的濃縮液中加入污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，并添加烷基多苷，進(jìn)行厭氧處理，使?jié)饪s液中的大分子有機(jī)氮水解生成為揮發(fā)性脂肪酸和氨氮；

(3)將經(jīng)步驟(2)處理的濃縮液的ph值調(diào)節(jié)至11～13，再轉(zhuǎn)入吹脫塔中，采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，將濃縮液中的氨氮吹脫出去，加酸調(diào)節(jié)ph值至7～7.5，完成有機(jī)氮廢水處理。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，將污水處理廠二沉池中的污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)1～2個(gè)月后，得到所述污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，優(yōu)勢(shì)微生物主要為腐敗梭菌、擬桿菌和雙歧桿菌。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液與濃縮液的體積比為1∶15～20。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述烷基多苷的添加量為濃縮液質(zhì)量的5％～10％。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述厭氧處理的溫度為30℃～40℃，時(shí)間為5～10天。

優(yōu)選地，有機(jī)氮廢水為污水處理廠二級(jí)出水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明通過(guò)膜分離裝置，由于納濾膜采用高溫制備得到的孔徑為1nm～2nm的多孔sic陶瓷膜，結(jié)構(gòu)上的缺陷較少，從而孔徑分布均勻，能夠截留污水處理廠二級(jí)出水中絕大部分溶解性有機(jī)氮分子，分離精度高且具有極大的通用性。溶解性有機(jī)氮截留匯集形成濃縮液后，即可集中進(jìn)行厭氧水解酸化處理，生成揮發(fā)性脂肪酸和氨氮。氨氮在水中都是以銨鹽和游離氨兩種形態(tài)存在，其比例取決于廢水中的ph值，本發(fā)明通過(guò)將厭氧處理后的廢水ph值調(diào)節(jié)至高堿性，使銨鹽轉(zhuǎn)化為游離氨，然后通過(guò)鼓入的空氣將游離氨吹脫。含揮發(fā)性脂肪酸的廢水可作為污水一級(jí)生物脫氮除磷處理中的有機(jī)碳源。本發(fā)明的有機(jī)氮廢水處理工藝具有效率高、效果好、技術(shù)適用、經(jīng)濟(jì)可行等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

一種有機(jī)氮廢水處理工藝，包括以下步驟：

(1)污水處理廠二級(jí)出水經(jīng)納濾膜和反滲透膜組成的膜分離裝置分離濃縮，得到濃縮液和清液；所述納濾膜通過(guò)以下方法制得：

a.制備陶瓷膜基體：制備采用平均孔徑為300μm的泡沫瀝青為原料，根據(jù)所需形狀制備陶瓷膜預(yù)基體。將單晶硅放入熱處理爐中，在氬氣氣氛下，以15℃/min的升溫速率升至1500℃，使晶體硅熔化形成熔融si，然后將陶瓷膜預(yù)基體浸入熔融si中，爐內(nèi)保持氬氣氣氛，保溫60min。將平板狀陶瓷膜預(yù)基體從熔融si中取出，爐內(nèi)再升溫至1700℃，保持氬氣氣氛，保溫4h后隨爐冷卻至室溫，得到陶瓷膜基體，采用氣體壓泡法測(cè)試陶瓷膜基體表面c和sic組成的復(fù)合層的孔徑，結(jié)果表面平均孔徑為15μm；

b.制備中間過(guò)渡層：將碳化硅粉末、聚碳硅烷、羥甲基纖維素醚和水以質(zhì)量比為5∶2∶0.2∶10的比例混合，碳化硅粉末的粒徑為1μm～5μm，制得含碳化硅漿料；將含碳化硅漿料均勻噴涂于步驟a所得的陶瓷膜基體表面，將經(jīng)涂覆處理的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在氬氣氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，溫度為1400℃，時(shí)間為1h；得到表面有sic中間過(guò)渡層的陶瓷膜基體，采用氣體壓泡法測(cè)試sic中間過(guò)渡層的孔徑，結(jié)果表明平均孔徑為500nm；

c.制備陶瓷膜層：將步驟b所得的表面有sic中間過(guò)渡層的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在爐內(nèi)通入氬氣氣體后將爐內(nèi)抽真空至1000pa后，將爐內(nèi)溫度升至1000℃，持續(xù)通入氣化的聚碳硅烷(數(shù)均分子量為1000，氣化溫度為150℃)，時(shí)間為2h，使聚碳硅烷的si-h鍵和c-h鍵斷裂，生成裂解產(chǎn)物均勻附著在sic中間過(guò)渡層表面；保持氬氣氣氛，將爐內(nèi)溫度升至2000℃，保溫2h，使裂解產(chǎn)物中的si-o鍵斷裂，生成多孔純sic，采用氣體壓泡法測(cè)試多孔純sic層的孔徑，結(jié)果表面平均孔徑為1.2nm。

(2)將污水處理廠二沉池中的污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)，厭氧培養(yǎng)的溫度為35℃，每天投加300mgcod/l的乙酸鈉，氮源為30mgnh4⁺-n/l的氯化銨，培養(yǎng)1個(gè)月后，得到污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，經(jīng)檢測(cè)，該污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液中的優(yōu)勢(shì)菌為專性厭氧的腐敗梭菌、擬桿菌和雙歧桿菌。在步驟(1)所得的濃縮液中加入該污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，濃縮液與污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液的體積比為15∶1，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為濃縮液質(zhì)量的5％的烷基多苷，進(jìn)行厭氧處理5天，使?jié)饪s液中的大分子有機(jī)氮水解生成為揮發(fā)性脂肪酸和氨氮；

(3)將經(jīng)步驟(2)處理的濃縮液的ph值調(diào)節(jié)至11，再轉(zhuǎn)入吹脫塔中，采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，將濃縮液中的氨氮吹脫出去，加酸調(diào)節(jié)ph值至7，最終廢水中主要含揮發(fā)性脂肪酸，可作為污水一級(jí)生物脫氮除磷處理中的有機(jī)碳源。

最后有必要在此說(shuō)明的是：以上實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。最后有必要在此說(shuō)明的是：以上實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。