高氨氮廢水的生物脫氮工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領域，具體涉及一種高氨氮廢水的生物脫氮工藝。
【背景技術】
[0002]廢水的生物脫氮技術是防治水體氮素污染的重要途徑，在高氨氮廢水的脫氮處理中得到了廣泛應用。而在諸多生物脫氮技術中，厭氧氨氧化工藝以其獨特的脫氮方式成為目前的研究熱點。厭氧氨氧化脫氮的原理是:在厭氧或缺氧條件下，厭氧氨氧化菌以氨氮作為電子供體、亞硝酸鹽氮作為電子受體，直接將二者轉(zhuǎn)化成N2,是一個完全自養(yǎng)的過程。但是，實際廢水中的氮素常以氨氮為主，厭氧氨氧化過程中亞硝酸鹽氮的獲取仍然需要強制曝氣而實現(xiàn)短程硝化，從而導致運行費用偏高;厭氧氨氧化反應會有部分硝酸鹽氮生成，不能實現(xiàn)完全脫氮；同時，厭氧氨氧化過程存在基質(zhì)抑制的問題，厭氧氨氧化菌對較高濃度的亞硝酸鹽氮敏感;另外，厭氧氨氧化菌生長緩慢，富集具有高厭氧氨氧化活性的混培物耗時較長，這些都成為制約該新型生物脫氮技術應用發(fā)展的重大瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有厭氧氨氧化脫氮工藝運行費用偏高，不能實現(xiàn)完全脫氮，耗時較長的技術缺陷，為人們提供一種全程無動力自養(yǎng)運行，脫氮效率高，啟動耗時較短的高氨氮廢水的生物脫氮工藝。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)明的高氨氮廢水的生物脫氮工藝，是在厭氧或缺氧條件下，將好氧或厭氧污泥作為接種污泥加入到反應器中；其特征在于將三價鐵離子按三價鐵離子與氨氮濃度的摩爾比為1.0?6.0:1的比例加入到高氨氮廢水中混合，然后將高氨氮廢水加入到反應器中，調(diào)整高氨氮廢水的pH值為6.5?8.5，在15?35 °(:下，高氨氮廢水在反應器中停留0.5?5天，然后達標排放或進入下一處理工序。
[0005]上述方案中，所述接種污泥為硝化污泥、反硝化污泥和厭氧氨氧化污泥中的一種或多種。
[0006]上述方案中，所述厭氧或缺氧條件為反應器中的高氨氮廢水溶解氧在0.5mg/L以下。
[0007]上述方案中，所述高氨氮廢水的氨氮濃度為10?1000mg N/L。
[0008]本發(fā)明所涉及的生物反應為:
3Fe(0H)3 + 5H+ + NH4^ 3Fe2+ + 9H20 + 0.5N2，是以氨氮作為電子供體、三價鐵鹽作為電子受體，在同一反應器中直接將廢水中的氨氮氧化為N2,同時三價鐵離子還原為亞鐵咼子。
[0009]本發(fā)明以三價鐵離子氧化氨氮成N2,從而實現(xiàn)廢水生物脫氮的目的，不僅可以有效解決厭氧氨氧化實際應用中的瓶頸問題，而且可以充分利用三價鐵離子，達到以廢治廢的目的。
[0010]本發(fā)明所用的接種污泥范圍廣泛，包括一般性的好氧或厭氧污泥，可選擇一種污泥單獨接種或多種污泥同時混合接種。
[0011]運試表明，本發(fā)明的高氨氮廢水的生物脫氮工藝能處理的氨氮濃度高達1000mg/L，三價鐵離子濃度高達20000 mg/L，出水氨氮濃度可達到I mg/L以下，氨氮去除率高達99%，出水總氮濃度可達到15mg/L以下，總氮去除率高達95%。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:
1)以氨氮作為電子供體、三價鐵離子作為電子受體，以廢治廢，可同時實現(xiàn)氨氮污染物的脫除和鐵鹽廢棄物的充分利用；
2)可實現(xiàn)全程無動力自養(yǎng)運行，反應在厭氧或缺氧條件下運行，無需強制曝氣，有效解決厭氧氨氧化過程中亞硝酸離子獲取需強制曝氣的能耗問題；
3)反應產(chǎn)物是對環(huán)境友好的犯和可回收利用的亞鐵鹽，工藝環(huán)保可持續(xù)，除此以外無其他副產(chǎn)物，克服了現(xiàn)有厭氧氨氧技術會生成硝酸鹽氮的這一缺陷，所有的氨氮均轉(zhuǎn)化為N2，脫氣效率尚，實現(xiàn)了真正意義上的完全脫氣；
4)接種污泥即為一般性的好氧或厭氧污泥，啟動耗時較短，工程實用性更強；
5)能處理的氨氮濃度高達1000mg/L，三價鐵離子濃度高達20000 mg/L，不存在基質(zhì)抑制冋題。
[0013]本發(fā)明適合于處理高氨氮有機廢水，尤其適合于處理低碳氮比、高氨氮濃度的有機廢水，如厭氧消化上清液、垃圾滲濾液、制藥廢水、光電廢水等。
[0014]因此，本發(fā)明克服了現(xiàn)有厭氧氨氧化脫氮工藝運行費用偏高，不能實現(xiàn)完全脫氮，耗時較長的技術缺陷，提供的高氨氮廢水的生物脫氮工藝全程無動力自養(yǎng)運行，脫氮效率高，啟動耗時較短。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例進一步詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于所述實施例。
[0016]實施例一
本例的高氨氮廢水的生物脫氮工藝是在厭氧或缺氧條件下，將好氧或厭氧污泥作為接種污泥加入到反應器中；將三價鐵離子按三價鐵離子與氨氮濃度的摩爾比2:1的比例加入到高氨氮廢水中混合，然后將高氨氮廢水加入到反應器中，調(diào)整高氨氮廢水的pH值為7.5，在35 °(:下，高氨氮廢水在反應器中停留5天，然后達標排放。
[0017]接種污泥為硝化污泥。厭氧或缺氧條件為反應器中的高氨氮廢水溶解氧在0.3mg/L。高氨氮廢水的氨氮濃度為300 mg N/L，三價鐵離子濃度為2400 mg Fe/L。
[0018]本例對氨氮去除率可達到90.56%，容積去除負荷達到0.217 kg N/(m3.d)。
[0019]實施例二
本例中，接種污泥為厭氧氨氧化污泥，高氨氮廢水為豬場廢水厭氧消化液，氨氮濃度為500 mg N/L，三價鐵離子濃度為4000 mg Fe/L。其余同實施例一。
[0020]本例對氨氮去除率可達到86.25%，容積去除負荷達到0.345 kg N/(m3.d)。
[0021 ] 實施例三
本例中，接種污泥為硝化污泥和厭氧氨氧化污泥，高氨氮廢水為豬場廢水厭氧消化液，氨氮濃度為450 mg N/L，三價鐵離子濃度為3600 mg Fe/L。其余同實施例一。
[0022]本例對氨氮去除率可達到98.17%，容積去除負荷達到0.353kg N/(m3.d)。
[0023]實施例四
本例中，接種污泥為反硝化污泥，其余同實施例一。
[0024]實施例五
本例中，高氨氮廢水的氨氮濃度為10 mg N/L，三價鐵離子與氨氮濃度的摩爾比為6:1，高氨氮廢水在反應器中停留0.5天，然后進入下一處理工序，其余同實施例一。
[0025]實施例六
本例中，高氨氮廢水的氨氮濃度為100mg N/L，三價鐵離子與氨氮濃度的摩爾比為1:1，其余同實施例一。
[0026]實施例七
本例中，反應器中的高氨氮廢水的pH值為6.5，反應器中溫度為15 °C，其余同實施例
O
[0027]實施例八
本例中，反應器中的高氨氮廢水的pH值為8.5，其余同實施例一。
[0028]實施例九
本例中，三價鐵離子與氨氮濃度的摩爾比為3: I，反應器中的高氨氮廢水的pH值為6.8，反應器中溫度為25 °C，高氨氮廢水在反應器中停留3天，其余同實施例一。
[0029]實施例十
本例中，反應器中的高氨氮廢水的pH值為7.5，高氨氮廢水在反應器中停留I天，然后進入下一處理工序，其余同實施例一。
【主權項】
1.一種高氨氮廢水的生物脫氮工藝，是在厭氧或缺氧條件下，將好氧或厭氧污泥作為接種污泥加入到反應器中；其特征在于將三價鐵離子按三價鐵離子與氨氮濃度的摩爾比為1.0?6.0:1的比例加入到高氨氮廢水中混合，然后將高氨氮廢水加入到反應器中，調(diào)整高氨氮廢水的PH值為6.5-8.5，在15?35 °(:下，高氨氮廢水在反應器中停留0.5?5天，然后達標排放或進入下一處理工序。2.根據(jù)權利要求1所述的高氨氮廢水的生物脫氮工藝，其特征在于所述接種污泥為硝化污泥、反硝化污泥和厭氧氨氧化污泥中的一種或多種。3.根據(jù)權利要求1所述的高氨氮廢水的生物脫氮工藝，其特征在于所述厭氧或缺氧條件為反應器中的高氨氮廢水溶解氧在0.5 mg/L以下。4.根據(jù)權利要求1所述的高氨氮廢水的生物脫氮工藝，其特征在于所述高氨氮廢水的氨氮濃度為10?1000 mg N/Lo
【專利摘要】本發(fā)明屬于污水處理領域內(nèi)的一種高氨氮廢水的生物脫氮工藝，是在厭氧或缺氧條件下，將好氧或厭氧污泥作為接種污泥加入到反應器中；將三價鐵離子按三價鐵離子與氨氮濃度的摩爾比為1.0~6.0﹕1的比例加入到高氨氮廢水中混合，然后將高氨氮廢水加入到反應器中，調(diào)整高氨氮廢水的pH值為6.5~8.5，在15~35oC下，高氨氮廢水在反應器中停留0.5~5天，然后達標排放或進入下一處理工序。本發(fā)明克服了現(xiàn)有厭氧氨氧化脫氮工藝運行費用偏高，不能實現(xiàn)完全脫氮，耗時較長的技術缺陷，提供的高氨氮廢水的生物脫氮工藝全程無動力自養(yǎng)運行，脫氮效率高，啟動耗時較短。
【IPC分類】C02F3/28, C02F101/16
【公開號】CN105600923
【申請?zhí)枴緾N201510775570
【發(fā)明人】鄭丹, 鄧良偉, 蒲小東
【申請人】農(nóng)業(yè)部沼氣科學研究所
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月15日