短程硝化的分段进水A/O工艺玉米淀粉废水脱氮方法技术

本发明专利技术公开了一种短程硝化的分段进水A/O工艺玉米淀粉废水脱氮方法适用于玉米淀粉废水及类似工业废水脱氮处理。分段进水A/O工艺具有

Denitrification of Corn Starch Wastewater by Short-cut Nitrification with Staged Influent A/O Process

The invention discloses a method for denitrification of corn starch wastewater by a short-cut nitrification step-feed A/O process, which is suitable for denitrification treatment of corn starch wastewater and similar industrial wastewater. A/O process with subsection feed water has

【技术实现步骤摘要】
短程硝化的分段进水A/O工艺玉米淀粉废水脱氮方法
本专利技术属于污废水处理
，具体涉及一种短程硝化的分段进水缺氧/好氧(A/O)工艺玉米淀粉废水脱氮方法。
技术介绍
我国是一个农业大国，玉米深加工产业发达。玉米淀粉废水是以玉米为原料生产淀粉或以淀粉为原料生产淀粉糖的过程中各工序产生的废水总称。玉米淀粉及其制品的生产不仅用水量大，排污量也很大，生产1吨玉米淀粉的平均排废水量约为4~5吨，而且其废水具有“4高1低”的特点，即化学需氧量(COD)高、固体悬浮物高、总氮高、总磷高、pH低，末端治理难度很大。由于玉米淀粉废水无毒且生化性很好，淀粉废水治理工程技术规范(HJ2043-2014)推荐的做法是采用以“厌氧+好氧”为主体的生物处理技术，并结合物理和化学处理的组合技术实现处理目标。在该处理技术中，厌氧工艺段的出水基本属于高氨氮、高磷、低碳/氮(C/N)比(通常只有1~2)的水，水中的磷通常可以在好氧工艺段前或后，采用加药法(化学法)去除，但水中的氮由于其化合物的分子量小，一般不能采用化学法去除，采用反渗透膜技术除氮，虽然方法有效，但成本昂贵，难于推广。因此，基于传统生物脱氮原理运行的好氧工艺段(通常为间歇进水的SBR工艺或连续进水的A/O工艺)普遍存在氧化氨氮的能耗高、碱耗高(因为进水的C/N低，反硝化不充分，缺少反硝化对碱度的补充作用，对高浓度氨氮的氧化过程需向水中补充大量的碱)的问题，而且随着行业标准(GB25461-2010)的实施，出水总氮严重超标的问题更显得尤为突出。如何降低玉米淀粉废水的处理能耗，减少氧化氨氮过程中碱的投放量，进一步提高系统对总氮的去除效果，是目前我国玉米淀粉行业亟待解决的重要课题，同时这也是降低玉米淀粉废水处理成本、改善处理效果、实现中水回用研究的难点问题和核心课题。将氨氧化至亚硝酸盐阶段直接进行反硝化的短程硝化反硝化脱氮过程，具有很好的节能降耗效果，它可减少25%的供氧量和40%的反硝化碳源，还能够大幅度提高反硝化速率和减少污泥产量等。有利于实现短程硝化的条件是高游离氨、高温、高pH及低溶解氧(DO)等，玉米淀粉废水同时具有高氨氮和高温的特点，这对于玉米淀粉废水实现短程硝化非常有利，但实践表明，若不加以驯化及控制其短程硝化也很难实现。由于SBR工艺运行方式灵活，可以根据需要控制实现好氧、缺氧及厌氧状态交替的环境条件，目前短程硝化及其稳定运行多数都是在SBR工艺中实现的，而在连续流的A/O工艺中实现短程硝化并且维持其长期稳定运行往往很困难。连续流分段进水A/O工艺是一种高效的污水生物脱氮工艺。原水分多点进入系统，可省去硝化液内回流设施，并充分利用原水中的有机碳源进行反硝化，节省外加碳源的费用，同时多点进水还可使系统对溶解氧的需求更加平衡。但由于分段进水A/O工艺最后一段的进水通常只进行硝化反应而没有反硝化条件，对于处理高氨氮的玉米淀粉废水，其出水中必然含有较高浓度的硝态氮而影响出水水质；如果在最末一段A/O池后再增设一个缺氧搅拌池，也必须通过外加碳源的方式才能获得好的脱氮效果。采用调整流量分配比的方法来优化每段的进水，虽然一定程度上可改善系统的脱氮效果，但对于固定结构的反应器，经常根据进水C/N比的变化来调整每段进水的流量分配比例，不仅使运行过程控制会变得很复杂，有时还会造成较大的硝化与反硝化容量的浪费，或因硝化和反硝化容量不足而影响出水的水质。
技术实现思路
为充分发挥分段进水A/O工艺的优势，缓解其运行过程控制复杂及出水硝态氮含量高的不足，结合玉米淀粉废水具有高氨氮、高温及其原水本身具有高有机物浓度且生化性好的特点，本专利技术通过对进水方案的调整，提供一种进水C/N比稳定的“短程硝化的分段进水A/O工艺玉米淀粉废水脱氮方法”，为现行玉米淀粉企业废水处理站“厌氧+好氧”生物处理技术中好氧段工艺的升级改造及新建站的工艺设计提供技术支持。本专利技术的基本思想（1）以企业废水站“厌氧+好氧”工艺中厌氧段的低C/N比出水，即好氧段的进水为主要处理对象，将传统的A/O反应器划分为段缺氧/好氧(A/O)串联运行；（2）引适量的厌氧段之前高COD浓度的进水，提升系统进水的C/N比，采用分段进水的方式，在每段A/O的A池首端连续进水，以满足反硝化对碳源的需要；（3）在驯化阶段，采用游离氨、温度、pH和DO四重因素联合抑制亚硝酸盐氧化菌，驯化启动具有短程硝化与反硝化功能的活性污泥；（4）驯化完成后，合理控制各段曝气池中的DO浓度，并结合玉米淀粉废水本身较高的温度和氨氮浓度，维持系统短程硝化反硝化脱氮长期稳定运行。本专利技术所述的分段进水A/O工艺脱氮方法可以合理分配进水中的有机物为反硝化脱氮服务，同时回收碱度，并获得短程硝化反硝化脱氮的长期稳定运行。它可在充分发挥分段进水A/O工艺脱氮优势的同时，改善出水水质、简化工艺的运行控制条件，实现提标、节能和降耗的目的。本专利技术技术方案将玉米淀粉企业废水站“厌氧+好氧”工艺中的厌氧段出水称为第一浓度水，将厌氧段的进水称为第二浓度水。本专利技术所述分段进水A/O工艺脱氮方法的技术工序如下：（1）系统稳定运行阶段，对所述分段进水A/O反应器进水的调配①引第一浓度水至第一浓度水箱，引第二浓度水至第二浓度水箱。②第一浓度水配水泵和第二浓度水配水泵分别自第一浓度水箱和第二浓度水箱取水，经第一浓度水配水阀和第二浓度水配水阀及配水管，将第一浓度水和第二浓度水按比例配入混合水箱。根据第一浓度水、第二浓度水的COD浓度C1、C2和第一浓度水的氨氮浓度CN，确定第二浓度水在混合水箱中的配入比例λ1；λ1确定后，第一浓度水配入混合水箱的比例为1-λ1。③λ1值由式(1)确定(1)式中λ1为第二浓度水在混合水箱中的配入比例；C1为第一浓度水中COD浓度；C2为第二浓度水中COD浓度；CN为第一浓度水中氨氮浓度。④每天根据废水水质的变化情况，检测C1、C2和CN值，根据检测结果由式(1)来修正λ1，然后根据修正的λ1调整第二浓度水与第一浓度水配入混合水箱的比例，使混合水箱中的混合水具有稳定的C/N比，以满足反硝化的需要。⑤每天检测废水的总碱度，总碱度以CaCO3计，当检测到第一浓度水箱和第二浓度水箱中的第一浓度水和第二浓度水的总碱度/氨氮<4.0时，采用碳酸氢钠溶液调节第一浓度水箱和第二浓度水箱中水的碱度，使其总碱度/氨氮>4.0，以满足生物脱总氮过程对碱度的需求。（2）系统稳定运行阶段，所述分段进水A/O反应器的进水方式①分段进水A/O反应器中具有段串联的A/O池，在每段A/O的A池首端连续进水，共有n个进水点；在A1池首端进第一浓度水箱中的第一浓度水，在A2池~An-1池首端进混合水箱中的混合水，在An池首端进第二浓度水箱中的第二浓度水。②控制前n-1段等量进水，即A1池第一浓度水的进水量Q1与A2池~An-1池混合水的进水量Q2~Qn-1相等(Q1=Q2…=Qn-1)，An池第二浓度水的进水量Qn按照其占An-1池混合水进水量Qn-1的比例λ2确定，即。③Qn占Qn-1的比例λ2由式(2)确定(2)式中C2和CN的含义同式(1)。Qn占分段进水A/O反应器全部处理水量的比例λ3由式(3)确定(3)在分段进水A/O反应器中引入的第二浓度水占其全部处理水量的比例λ4由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短程硝化的分段进水A/O工艺玉米淀粉废水脱氮方法，其特征在于：将玉米淀粉企业废水站“厌氧+好氧”工艺中的厌氧段出水称为第一浓度水，将厌氧段的进水称为第二浓度水；（1）系统稳定运行阶段，对所述分段进水A/O反应器进水的调配① 引第一浓度水至第一浓度水箱，引第二浓度水至第二浓度水箱；② 第一浓度水配水泵和第二浓度水配水泵分别自第一浓度水箱和第二浓度水箱取水，经第一浓度水配水阀和第二浓度水配水阀及配水管，将第一浓度水和第二浓度水按比例配入混合水箱；根据第一浓度水、第二浓度水的COD浓度C1、C2和第一浓度水的氨氮浓度CN，确定第二浓度水在混合水箱中的配入比例λ1，λ1确定后，第一浓度水配入混合水箱的比例为1‑λ1；③ λ1值由式(1)确定

【技术特征摘要】
1.一种短程硝化的分段进水A/O工艺玉米淀粉废水脱氮方法，其特征在于：将玉米淀粉企业废水站“厌氧+好氧”工艺中的厌氧段出水称为第一浓度水，将厌氧段的进水称为第二浓度水；（1）系统稳定运行阶段，对所述分段进水A/O反应器进水的调配①引第一浓度水至第一浓度水箱，引第二浓度水至第二浓度水箱；②第一浓度水配水泵和第二浓度水配水泵分别自第一浓度水箱和第二浓度水箱取水，经第一浓度水配水阀和第二浓度水配水阀及配水管，将第一浓度水和第二浓度水按比例配入混合水箱；根据第一浓度水、第二浓度水的COD浓度C1、C2和第一浓度水的氨氮浓度CN，确定第二浓度水在混合水箱中的配入比例λ1，λ1确定后，第一浓度水配入混合水箱的比例为1-λ1；③λ1值由式(1)确定（1）式中λ1为第二浓度水在混合水箱中的配入比例,C1为第一浓度水中COD浓度，C2为第二浓度水中COD浓度，CN为第一浓度水中氨氮浓度；④每天根据废水水质的变化情况，检测C1、C2和CN值，根据检测结果由式(1)来修正λ1，然后根据修正的λ1调整第二浓度水与第一浓度水配入混合水箱的比例，使混合水箱中的混合水具有稳定的C/N比，以满足反硝化的需要；⑤每天检测废水的总碱度，总碱度以CaCO3计，当检测到第一浓度水箱和第二浓度水箱中的第一浓度水和第二浓度水的总碱度/氨氮<4.0时，采用碳酸氢钠溶液调节第一浓度水箱和第二浓度水箱中水的碱度，使其总碱度/氨氮>4.0；（2）系统稳定运行阶段，所述分段进水A/O反应器的进水方式①分段进水A/O反应器中具有n段串联的A/O池，，在每段A/O的A池首端连续进水，共有n个进水点；在A1池首端进第一浓度水箱中的第一浓度水，在A2池~An-1池首端进混合水箱中的混合水，在An池首端进第二浓度水箱中的第二浓度水；②控制前n-1段等量进水，即A1池第一浓度水的进水量Q1与A2池~An-1池混合水的进水量Q2~Qn-1相等，Q1=Q2…=Qn-1，An池第二浓度水的进水量Qn按照其占An-1池混合水进水量Qn-1的比例λ2确定，即；③Qn占Qn-1的比例λ2由式(2)确定（2）Qn占分段进水A/O反应器全部处理水量的比例λ3由式(3)确定(3)在分段进水A/O反应器中引入的第二浓度水占其全部处理水量的比例λ4由式(4)确定(4)式(3)和式(4)中的n为分段进水A/O反应器中A/O池的段数；④根据每天检测得到的C2和CN值，由式(2)修正λ2，根据修正的λ2调整Qn；（3）所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙北生，康华，李红艳，白蕾，刘红波，万立国，林巧，熊玲，杨凯伦，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22