一种废水生化脱总氮的方法技术

本发明专利技术公开了一种废水生化脱总氮的方法，该方法步骤包括一级预混处理、兼氧处理、好氧处理、复合脱氮处理和沉淀处理，所述复合脱氮处理包括二级预混处理、脱氮处理和曝气处理。该方法适用的待处理废水为原水，无配水稀释，原水主要水质指标如下：CODcr≤10000mg/L、氨氮≤800mg/L、总氮≤1000mg/L，pH为6～9。经过该方法处理得到的生化水，其CODcr去除率可达92～95%、氨氮去除率达99%以上、总氮去除率达95%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废水的生化处理方法，更具体地说，它涉及一种废水生化脱总氮的方法。
技术介绍
随着工农业生产的发展，废水排放量及类型越来越多，水体污染越来越严重，特别是由于废水中的氮元素引起的富营养化和水华现象愈加明显。因此，各国对废水特别是其含氮物质均作出了严格的排放标准。例如我国焦化行业执行的《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012，其限定主要污染物排放限值为CODcr：80mg/L、氨氮：10mg/L、总氮：20mg/L；煤制气与煤制油行业至今还没有明确的排放标准，其中对环保要求较严格的企业主要执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级A标，其中主要污染物排放限值为CODcr：50mg/L、氨氮：5mg/L、总氮：15mg/L。按处理方式和污染物的形态的变化，废水的处理方法可分为物理法、化学法和生化法，工业上普遍采用以生化处理为核心的组合工艺方法。生化处理方法一般采用缺氧-好氧处理工艺，但常规的缺氧-好氧处理工艺中总氮（包括氨氮和有机氮）的降解能力有限，出水难以达标排放。目前，申请公布号为CN103288299A的中国专利公开了一种煤化工废水的生化处理方法，该方法步骤包括预处理、厌氧处理、一级好氧处理、缺氧处理、二级好氧处理、混凝沉淀和砂滤，经该方法处理后的出水水质COD≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，硫化物≤1mg/L，氰化物≤0.5mg/L，悬浮物≤70mg/L，单元酚浓度50-200mg/L，氨氮浓度100-250mg/L。这种方法虽然在一定程度上可以处理废水，但其处理效果不甚理想，其出水中氨氮和总氮浓度均无法达到排放标准。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种CODcr去除率可达92～95%、氨氮去除率达99%以上、总氮去除率达95%以上的废水生化脱总氮的方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种废水生化脱总氮的方法，该方法步骤包括一级预混处理、兼氧处理、好氧处理、复合脱氮处理和沉淀处理，所述复合脱氮处理包括二级预混处理、脱氮处理和曝气处理。在常规的缺氧-好氧处理工艺中，缺氧处理和好氧处理过程直接过渡，或在缺氧处理和好氧处理之间添加沉淀池进行沉淀处理：前者导致前置处理的出水影响甚至破坏后置处理的处理环境，最终破坏后置处理的速度和效力，且微生物存在调整期和休整期，未能发挥最佳作用；后者添加的沉淀处理所需的沉淀池一般占地较大，且其处理效果没有明显增强。本专利技术的一种废水生化脱总氮的方法，其步骤包括一级预混处理、兼氧处理、好氧处理、复合脱氮处理和沉淀处理，所述复合脱氮处理包括二级预混处理、脱氮处理和曝气处理。兼氧处理和脱氮处理均在缺氧环境中进行，本专利技术在兼氧处理和脱氮处理之前均设有预混处理的过程，且一级预混处理的环境和兼氧处理的环境相同，二级预混处理的环境和脱氮处理的环境相同。在进入兼氧处理前，待处理的废水需要先进行一级预混处理，其可在一级预混处理的过程中进行调整其水温、pH、溶解氧、MLVSS等条件，使其和兼氧处理的环境基本保持相同，保证兼氧处理的效力和速度。在进入脱氮处理前，好氧处理后的出水需要先进行二级预混处理，其可在二级预混处理的过程中进行调整其水温、pH、溶解氧、MLVSS等条件，使其和脱氮处理的环境基本保持相同，保证脱氮处理的效力和速度。两次预混处理中，除了可以调整其水温、pH、溶解氧、MLVSS等条件外，还能根据处理需求及时补充和调整各组分，保证生化处理的长久、高效进行。使用该方法处理废水，CODcr去除率可达92～95%、氨氮去除率达99%以上、总氮去除率达95%以上。作为优选，所述一级预混处理是将待处理废水、好氧处理后的回流硝化液和沉淀处理后的回流污泥混合的阶段，其出水进入兼氧处理；所述兼氧处理是反硝化反应的阶段，其出水进入好氧处理；所述好氧处理是大部分有机物及氨氮降解的阶段，其末端硝化液回流至预混处理，其出水进入二级预混处理；所述二级预混处理是将其进水与外加的其它碳源物质混合的阶段，其出水进入脱氮处理；所述脱氮处理是反硝化反应的阶段，其出水进入曝气处理；所述曝气处理是剩余有机物降解的阶段，其出水进入沉淀处理；所述沉淀处理是泥水分离的阶段，其底部污泥回流至一级预混处理，其上清液为生化系统出水。本专利技术的一级预混处理是将待处理废水、好氧处理后的回流硝化液和沉淀处理后的回流污泥混合的阶段，其出水进入兼氧处理。好氧处理后的回流硝化液中含有硝酸盐和亚硝酸盐，沉淀处理后的回流污泥中含有微生物和部分未分解的有机物，将待处理废水和回流硝化液和回流污泥在一级预混处理时混合，可以使待处理废水中的高浓度有机物迅速被回流污泥吸附，且其中分散有硝酸盐和亚硝酸盐，为下一步的兼氧处理作好准备。将硝化液和污泥回流处理，循环处理，生化处理能力特别是生化脱氮的能力得到很大的提高，还能减少占地面积，有利于生产应用。本专利技术的兼氧处理是反硝化反应的阶段，其出水进入好氧处理。兼氧处理时，在缺氧条件下，利用反硝化菌利用待处理废水中的有机碳源和外加的碳源物质作为电子供体，将已在一级预混处理中混合的待处理废水及回流硝化液中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气；同时将废水中难降解大分子有机物进行水解，提高废水可生化性。本专利技术的好氧处理是大部分有机物及氨氮降解的阶段，其末端硝化液回流至预混处理，其出水进入二级预混处理。好氧处理时，在有氧条件下，氨氮被硝化细菌氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，在这过程中大部分有机物及氨氮降解，废水中较难分解的氨氮等降解效果明显。同时，该过程中产生的末端硝化液中含有大量的硝酸盐和亚硝酸盐，将末端硝化液回流至兼氧处理中，可通过兼氧处理将硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气，还能避免硝化反应中的NO2-的积累对硝化反应的抑制，加快硝化反应的速度，最终提高总氮降解的能力。且先兼氧处理后好氧处理的顺序可以降低处理成本和加快处理效率，兼氧处理是反硝化过程，其可利用废水中的有机物作为碳源，无需添加外加的碳源物质，来实现硝酸盐和亚硝酸盐等的降解，同时还能处理部分废水中的有机物；若先好氧处理再兼氧处理，可能存在碳源不足导致反硝化速率慢的情况。同时，兼氧处理能处理更高污染浓度的废水，先兼氧处理后好氧处理的顺序能满足更高度的污染的水质需求。两者在多方面表现为互补：硝化反应的产物可直接成为反硝化反应的底物，避免了硝化过程中的NO2-的积累对硝化反应的抑制，加快硝化反应的速度，还可以有效利用废水中有机碳源进行反硝化；而且也不需外加动力进行硝化液循环；反硝化反应增加的碱度补充硝化反应减少的碱度，使系统内的pH值相对稳定。本专利技术的二级预混处理是将其进水与外加的其它碳源物质混合的阶段，其出水进入脱氮处理。因为脱氮处理也是反硝化反应阶段，其需要碳源来进行进一步的反应，在二级预混处理中添加其他碳源物质，可以保证下步反应的高效进行。所述脱氮处理是反硝化反应的阶段，其出水进入曝气处理。脱氮处理利用其反硝化反应，将残留的硝酸盐和亚硝酸盐脱去，高效脱除废水总氮。本专利技术的曝气处理是剩余有机物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废水生化脱总氮的方法，其特征在于，该方法步骤包括一级预混处理、兼氧处理、好氧处理、复合脱氮处理和沉淀处理，所述复合脱氮处理包括二级预混处理、脱氮处理和曝气处理。

【技术特征摘要】
1.一种废水生化脱总氮的方法，其特征在于，该方法步骤包括一级预混处理、兼氧处理、好氧处理、复合脱氮处理和沉淀处理，所述复合脱氮处理包括二级预混处理、脱氮处理和曝气处理。
2.根据权利要求1所述的一种废水生化脱总氮的方法，其特征在于，所述一级预混处理是将待处理废水、好氧处理后的回流硝化液和沉淀处理后的回流污泥混合的阶段，其出水进入兼氧处理；所述兼氧处理是反硝化反应的阶段，其出水进入好氧处理；所述好氧处理是大部分有机物及氨氮降解的阶段，其末端硝化液回流至预混处理，其出水进入二级预混处理；所述二级预混处理是将其进水与外加的其它碳源物质混合的阶段，其出水进入脱氮处理；所述脱氮处理是反硝化反应的阶段，其出水进入曝气处理；所述曝气处理是剩余有机物降解的阶段，其出水进入沉淀处理；所述沉淀处理是泥水分离的阶段，其底部污泥回流至一级预混处理，其上清液为生化系统出水。
3.根据权利要求1所述的一种废水生化脱总氮的方法，其特征在于，所述一级预混处理和兼氧处理均在兼氧池内进行，其水温为15～40℃，pH为6～9，溶解氧0.2～0.5mg/L且MLVSS为3～6g/L；所述好氧处理在好氧池内进行，其水温为15～40℃，pH为7～8，溶解氧为2～7mg/L且MLVSS为3～5g/L；所述二级预混处理是在复合脱氮池的二级预混区内进行；所述脱氮处理在复合脱氮池的脱氮处理区内进行，其水温为15～40℃，pH为6～8，溶解氧0.2～0.5mg/L且MLVSS在3～4g/L；所述曝气处理是在复合脱氮池的曝气处理区内进行，其水温为15～40℃，pH为6～8，溶解氧为2～4mg/L且MLVSS为3～4g/L。
4.根据权利要求1所述的一种废水生化脱总氮的方法，其特征在于，所述好氧处理中，其硝化液回流比为1：1～1：3；所述沉淀处理中，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春焰，
申请(专利权)人：杭州绿夏环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33