培养驯化硝化、反硝化菌处理焦化污水的方法技术

一种培养驯化硝化、反硝化菌处理焦化污水的方法，它将含氮污水引入反硝化过程，处理后再引入硝化过程，最后引入沉淀过程，沉淀过程部分污泥回流到硝化过程，沉淀过程部分上清水回流到反硝化过程，其特征在于：　　　　ａ、先将硝化过程中的好氧池混合液填充到反硝化过程中的缺氧池内，然后以８０－１２０ｍ↑［３］／ｈ的流量将沉淀池上清液回流至缺氧池，使污泥在池内循环至少１２０小时，让污泥中的微生物粘附在池内的填料上，完成反硝化菌的接种，控制池中溶解氧在０．５ｍｇ／Ｌ以下，ＰＨ值７－８，温度２５－３０℃，培养、驯化出反硝化菌；　　　　　ｂ、在硝化过程中的好氧池中通入含氮污水，控制好氧池混合液中ＣＯＤ＜５００ｍｇ／Ｌ、氨氮＜５０ｍｇ／Ｌ，溶解氧浓度３－５ｍｇ／Ｌ，ＰＨ值７－９，温度２０－３５℃，含Ｐ（磷）量４－５ｍｇ／Ｌ，碱度８０－１５０ｍｇ／Ｌ，培养、驯化出硝化菌。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种污水处理方法，尤其是利用原有普通活性污泥培养驯化硝化、反硝化菌处理焦化厂污水的方法。
技术介绍
生物脱氮是利用化学原理将废水中的氨氮(NH4+)经过硝化和反硝化反应，最终使氨氮转化为无害的氮气而脱出。硝化就是将氨氮转变为硝酸盐形式的整个过程。即，反应借助异养菌和自养菌来完成，在自然环境中由异养菌产生大量的硝酸盐和硝化菌属，这两类有机体为了自身的生长，需要从无机物的氧化作用中获得能量——碳源(即CO2或碳酸盐)。所以硝化就是在好氧条件下，利用硝化菌将NH4+-N氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。其反应式如下 总的反应式为 在NH4+-N的氧化期间需要大量的碱度(HCO3-)，氧化1毫克NH4+-N需消耗8.64毫克HCO3-，其中小部分结合到细胞物质内，大多数用于中和在氧化期间释放出的氢离子。每毫克NH4+-N氧化成NO3--N需要4.33毫克氧。反硝化就是在缺氧的条件下，让硝酸盐(NO3-)和亚硝酸盐(NO2-)还原为气态氮(N2)的过程。参与这一过程的菌称为反硝化菌，大多数反硝化菌是假单胞菌(属化能异养菌)，属典型的革兰氏阴性菌。此种细菌也是异养的兼性菌，在有氧及无机碳源条件下，可使氨氮(NH3-N)转化为NO2-和NO3-。而在无氧化条件下，它们利用NO2-和NO3-进行无氧呼吸，以NO2-和NO3-中的氧为氧源，完成对有机物(碳源)的氧化，同时将NO2-和NO3-还原为N2。反应式如下 从反应中可看出，反应需在无氧以及有充足碳源的条件下方可进行。工业生产中就是利用这一原理来达到最终脱氮的目的。因为，氮、磷是造成水体富营养化的主要因素。工业污水尤其是焦化污水中，含有大量的氨氮(NH4+)，它要消耗水体中的氧，生成硝态氮(NO3--N)或亚硝态氮(NO2--N)，从而使水中溶解氧急剧下降，最终导致水体被污染。中国专利89107208公开了一种“高含氮污水的脱氮方法及设备”。它是将含氮污水先进入反硝化装置，再引入硝化装置，最后引入沉淀池沉淀后排出，沉淀池污泥回流到硝化装置，沉淀池的部分上清水回流到反硝化装置，以使硝化和反硝化处于最佳脱氮状态。但如果在硝化和反硝化过程中，没有足够的生物菌，或者需要外加生物菌，仍不能实现较佳状态的脱氮。因此，有必要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在较短时间内，利用污水处理的自身工艺流程，为硝化和反硝化过程培养、驯化出充足的硝化菌和反硝化菌，实现有效处理焦化污水的方法。本专利技术提供的方法是将含氮污水引入反硝化过程，处理后再引入硝化过程，最后引入沉淀过程，沉淀过程部分污泥回流到硝化过程，沉淀过程部分上清水回流到反硝化过程，其特征在于a、先将硝化过程中的好氧池混合液填充到反硝化过程中的缺氧池内，然后以80-120m3/h的流量将沉淀池上清液回流至缺氧池，使污泥在池内循环至少120小时，让污泥中的微生物粘附在池内的填料上，完成反硝化菌的接种，控制池中溶解氧在0.5mg/L以下，PH值7-8，温度25-30℃，培养、驯化出反硝化菌；b、在硝化过程中的好氧池中通入含氮污水，控制好氧池混合液中COD＜500mg/L、氨氮＜50mg/L，溶解氧浓度3-5mg/L，PH值7-9，温度20-35℃，含P(磷)量4-5mg/L，碱度80-150mg/L，培养、驯化出硝化菌。所述a过程中沉淀池上清液回流至缺氧池的回流比为2-4∶1。所述好氧池中可加入Na2CO3(碳酸钠)，以便调整混合液的PH值为7-7.5，碱度为80-150mg/L。在研究利用污水处理系统自身的普通活性污泥来接种、驯化出能够将氨氮氧化成硝酸盐和亚硝酸盐的硝化菌，以及能够将硝酸盐和亚硝酸盐还原为气态氮的反硝化菌的过程中，主要解决了以下难题1、作为反硝化菌培养、驯化的首要条件就是必须有丰富而又易于降解的有机物作为碳源和能源，因此，本专利技术设置了前置反硝化过程，充分利用含氮污水中的有机物作为碳源(CO2或碳酸盐)，同时利用回流污水给反硝化菌提供NO3-。2、由于O2对硝酸盐还原酶的活性有抑制作用，另外NO3-和O2本身氧化还原电位的差异，也会使反硝化菌优先选择O2而不是NO3-，因而必须控制缺氧池中溶解氧在0.5mg/L以下。3、硝化菌是一种高度好氧菌，专性化能自氧，对有机物的存在十分敏感，当有机物浓度或氨氮浓度超过一定数量时，即可对硝化菌产生抑制作用，因此只能掺入少量的含氮污水，使好氧池混合液中COD＜400mg/L、氨氮＜40mg/L。4、硝化菌要氧化大量的NH4+或NO2-以获得足够的能量用于生长，因此好氧池中必须有足够的溶解氧。当溶解氧低于0.5mg/l时，硝化反应趋于停止，当溶解氧浓度升高时，硝化速率亦增加。所以好氧池混合液溶解氧浓度控制在3-5mg/L。5、温度对硝化菌的生长和硝化速率有较大影响，硝化菌可以在4-45℃范围内生长，但其最适温度为25-35℃。另外稳定的水温对硝化菌的生长和提高硝化速率十分有益.本系统好氧池冬季水温20-24℃，夏季水温27-32℃，相对稳定，硝化菌的生长和硝化速率比较理想。6、硝化菌最适宜的PH值为8.5，当PH值低于7时，硝化速率明显下降；但把PH值调得过高，需要的碱度就大，运行费用上升。所以PH值控制在7-7.5范围内，让硝化菌适应低PH值环境，目的就是降低Na2CO3(碳酸钠)的投加量。7、C、N、P营养元素的比例协调是硝化菌生长的重要条件，焦化废水中P营养元素较少，必须外加磷盐，以使好氧池混合液含P(磷)量调控在4-5mg/L的范围内。8、Na2CO3(碳酸钠)的加入量可以根据好氧池混合液的PH值和碱度来决定，目的是将PH值调整在7-7.5，碱度控制在80-150mg/L的范围内。本专利技术具有下列优点和效果由于上述方案，能够利用污水处理系统自身的普通活性污泥，接种、驯化出能够将氨氮氧化成硝酸盐和亚硝酸盐的硝化菌，以及能够将硝酸盐和亚硝酸盐还原为气态氮的反硝化菌，不仅可减少驯化环节，缩短培养时间，而且能充分满足污水处理所需要的硝化菌和反硝化菌，并能降低运行成本，使所处理的焦化污水完全达到国家规定的排放标准。表1为用现有方法与本专利技术方法处理焦化厂污水所得到的相关数据。表2为用本专利技术方法处理焦化厂污水所得到的相关数据。好氧池内NO3--N和NO2--N的变化情况见图2，好氧池内进水NH3-N和出水NH3-N的变化情况见图3。附图说明图1为本专利技术之工艺流程图；图2为好氧池内NO3--N和NO2--N的变化情况；图3为好氧池内进水NH3-N和出水NH3-N的变化情况。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步描述。实施例11、将各车间在生产过程中产生的污水集中排入除油池，除去重油及部分轻油；2、除油池出水自流进入浮选池再次进行除油，为后道工序创造一个好的水质条件；遇到水质较差或水量较大时，除油池出水进入调节池，待后道工序负荷减轻时再回抽到除油池；3、浮选池出水自流入均和池，根据需要加入磷盐，使之与废水混合，控制含磷(P)量4-5mg/L，然后送入厌氧池； 4、厌氧池内设置组合填料和搅拌机，废水经充分搅拌，与池中组合填料上的生物膜(厌氧菌)进行酸化反应，降解一部分有害物质，同时改善污水的可生化性，为下段处理创造有利条件；5、厌氧池出水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹吉良，毛云海，郭启鸿，栾春生，
申请(专利权)人：昆明钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：