一种高氨氮废水处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高氨氮废水处理装置及方法，属于污水处理领域。本发明专利技术的高氨氮废水处理装置通过特殊的结构设计，将好氧区分为以脱碳菌为优势菌群的第一好氧区和以硝化菌为优势菌群的第二好氧区，在第一好氧区中进行COD降解，在第二好氧区中进行硝化脱氮，从而降低脱碳菌对硝化菌的抑制作用，提高硝化脱氮效果，确保出水氨氮达标，保证出水质量。使用本发明专利技术的高氨氮废水处理装置进行废水处理，具有占地面积小、结构紧凑、适用范围广、抗冲击能力强、出水水质稳定等优点。

A high ammonia nitrogen wastewater treatment device and method

【技术实现步骤摘要】
一种高氨氮废水处理装置及方法
本专利技术属于污水处理领域，更具体地说，涉及一种高氨氮废水处理装置及方法。
技术介绍
过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此，废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前，主要的脱氮方法有气提吹脱、化学沉淀、折点加氯、离子交换法和生物硝化反硝化等。吹脱法是目前处理氨氮废水最普遍应用的方法之一，吹脱法将废水中的离子态铵(NH4+)，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有：pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间，对吹脱法的研究主要集中在：吹脱设备(吹脱池、吹脱塔)、吹脱形式(自然吹脱、鼓风吹脱)、填料形式(规整填料、拉西环、聚丙烯鲍尔环等)吹脱参数(pH值、气水比、吹脱温度等)。研究结果表明：当pH＝10～13，温度为30～50℃时，氨氮吹脱率为70.3％～99.3％。炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理。吹脱法用于高浓度氨氮废水的预处理，其优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制；但如何提高吹脱效率、避免二次污染及如何控制生产过程水垢的生成都是氨吹脱法需要考虑的问题。化学沉淀法(MAP法)是在含有NH4+离子的废水中，投加Mg2+和PO43-，使之与NH4+生成难溶复盐磷酸氨镁MgNH4PO4·6H2O(简称MAP)结晶，通过沉淀，使MAP从废水中分离出来。化学沉淀法尤其适用于处理高浓度氨氮废水，且有90％以上的脱氮效率。在废水中无有毒有害物质时，磷酸氨镁是一种农作物所需的良好的缓释复合肥料。处理时，若pH值过高，易造成部分NH3挥发。沉淀剂一般使用MgO和H3PO4，这样不但可以避免带入其他有害离子，MgO还可以起到中和H+离子的作用。研究发现：在pH＝8.6时，同时投加Na2HPO4和MgCl2可将氨氮从6518mg/L降至65mg/L。化学沉淀法处理高浓度氨氮废水工艺简单、效率高。但是，废水中的氨氮残留浓度还是较高；另外，药剂的投加量、沉淀物的出路及药剂投加引人的氯离子及磷造成的污染是需要注意的问题。折点加氯法是将氯气通入废水中达到某一点，在该点时水中游离氯含量最低，而氨的浓度降为零。氯化法的处理效率达90％～100％，但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。而且氯化法并不适用于处理高浓度氨氮废水。离子交换法选用对离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。但对高浓度的氨氮废水，会因树脂再生频繁而造成操作困难。离子交换法去除率高，但运行费用高，再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理。膜法脱氨氮氨水回收技术的基本原理是将废水分质分流：一支是脱高浓氨氮工艺段，另一支是脱低氨氮工艺段；先脱高浓氨，再脱低氨。高浓氨经过氨回收装置转为较高浓度的氨水(氨水可回用)，脱氨后的废水排入脱低氨氮工艺段。在脱低氨氮工艺段，脱低氨经过稀酸吸收后转为含铵溶液，含铵溶液进一步加碱后再回到脱高浓氨氮工艺段进行脱氨氮回收成氨水。经过脱低氨氮工艺段后，废水氨氮可达到排放指标。氨回收装置采用真空膜蒸馏技术加加压冷凝成氨水的复合技术。但膜的投资成本太大，而且对废水的水质要求太高，尤其是盐度等。生物硝化反硝化法是目前应用最为广泛的脱氮技术，其对氨氮的降解彻底、运行费用低。但传统的硝化法是废水中的氨氮在好氧菌作用下，最终氧化生成硝酸盐，这一过程称为硝化反应。其反应下：2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O2NO2-+O2→2NO3-总反应式为：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O上世纪80年代初开创的前置反硝化工艺A/O，以其流程简单、碳源和碱度需求低的优势迅速成为一种重要的生物脱氮工艺。然而在好氧池内脱碳菌是异养微生物，硝化菌是自养微生物，自养微生物比异养微生物的生物量生长系数低得多(约为五分之一)，因此在有机物为主的好氧体系内脱碳菌为优势菌种，硝化菌为弱势菌种，硝化菌受到抑制，硝化反应缓慢或不发生硝化反应，造成好氧池不脱氮的现象。此外，硝化细菌的泥龄长，当系统低于硝化细菌的最小泥龄(针对不同条件下的污水，都有硝化细菌最小泥龄)时，系统将不发生硝化反应。而在高氨氮废水污水处理系统中，过高的氨氮以及污水中其他污染物对微生物有不同程度的抑制作用，使得污水处理系统的微生物活性污泥容易失去活性并死亡，整个生化系统的污泥浓度低，污泥龄低，硝化菌的生物量少，生化系统硝化反应缓慢或不发生硝化反应，也造成好氧池不脱氮的现象。因此，在好氧池内硝化菌与脱碳菌相比是弱势群体，硝化细菌的生长速率低，细菌增殖速度慢，且硝化菌世代时间长，难以维持较高生物浓度，特别是在低温冬季，在运行中，常常出现出水氨氮不达标的情况。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有污水处理技术中生物脱氮处理存在脱氮效率低、出水氨氮不达标等问题，本专利技术提供一种高氨氮废水处理装置及方法。本专利技术的高氨氮废水处理装置通过特殊的结构设计，将好氧区分为以脱碳菌为优势菌群的第一好氧区和以硝化菌为优势菌群的第二好氧区，在第一好氧区中进行COD降解，在第二好氧区中进行硝化脱氮，从而降低脱碳菌对硝化菌的抑制作用，提高硝化脱氮效果，确保出水氨氮达标，保证出水质量。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术的一种高氨氮废水处理装置，包括生物反应区和分离区，其中：所述生物反应区的顶部设置有进气口和进水口，生物反应区的内部设置有中心筒，所述中心筒顶部的横截面自下而上逐渐增大，下横截面和上横截面之比为1:1～1:4，并且所述中心筒的内部设置有曝气装置和布水器，所述进气口通过进气管道与曝气装置相连，所述进水口通过进水管道与布水器相连；所述中心筒的顶部与所述曝气装置之间形成第一好氧区，所述生物反应区的顶部与所述中心筒的外部之间形成第二好氧区，所述中心筒的底部设置有第一开口，所述第一开口与所述曝气装置之间形成缺氧区；所述分离区的下方设置有第二开口，通过第二开口，所述分离区与所述生物反应区连通，所述分离区的顶部设置有出水口以用于排出处理后的出水，并且所述分离区的底部设置有出泥口。本专利技术的一种高氨氮废水处理装置，还包括污泥活化区，所述污泥活化区的上方设置有第三开口，通过第三开口，所述污泥活化区与所述生物反应区连通，并且在所述第三开口处设置有推流器以用于将活化后的污泥从污泥活化区推进生物反应区内，所述污泥活化区的底部设置有进泥口，所述进泥口通过管道与所述分离区的出泥口相连。优选地，所述曝气装置和布水器位于中心筒内部的中部处。优选地，所述第一好氧区与第二好氧区的体积比为2：3～3：2。优选地，所述污泥活化区底部设置有进药口以用于向污泥活化区投加药剂。优选地，所述污泥活化区包括第一孔板、第二孔板和第三孔板，第一孔板与污泥活化区底部之间形成第一活化区，第一孔板与第二孔板之间形成第二活化区，第二孔板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高氨氮废水处理装置，包括生物反应区(100)和分离区(200)，其特征在于：所述生物反应区(100)的顶部设置有进气口(101)和进水口(102)，生物反应区(100)的内部设置有中心筒(110)，所述中心筒(110)顶部的横截面自下而上逐渐增大，下横截面和上横截面之比为1:1～1:4，并且所述中心筒(110)的内部设置有曝气装置(111)和布水器(112)，所述进气口(101)通过进气管道与曝气装置(111)相连，所述进水口(102)通过进水管道与布水器(112)相连；/n所述中心筒(110)的顶部与所述曝气装置(111)之间形成第一好氧区(120)，所述生物反应区(100)的顶部与所述中心筒(110)的外部之间形成第二好氧区(130)，所述中心筒(110)的底部设置有第一开口(113)，所述第一开口(113)与所述曝气装置(111)之间形成缺氧区(140)；/n所述分离区(200)的下方设置有第二开口(201)，通过第二开口(201)，所述分离区(200)与所述生物反应区(100)连通，所述分离区(200)的顶部设置有出水口(202)以用于排出处理后的出水，并且所述分离区(200)的底部设置有出泥口(203)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高氨氮废水处理装置，包括生物反应区(100)和分离区(200)，其特征在于：所述生物反应区(100)的顶部设置有进气口(101)和进水口(102)，生物反应区(100)的内部设置有中心筒(110)，所述中心筒(110)顶部的横截面自下而上逐渐增大，下横截面和上横截面之比为1:1～1:4，并且所述中心筒(110)的内部设置有曝气装置(111)和布水器(112)，所述进气口(101)通过进气管道与曝气装置(111)相连，所述进水口(102)通过进水管道与布水器(112)相连；
所述中心筒(110)的顶部与所述曝气装置(111)之间形成第一好氧区(120)，所述生物反应区(100)的顶部与所述中心筒(110)的外部之间形成第二好氧区(130)，所述中心筒(110)的底部设置有第一开口(113)，所述第一开口(113)与所述曝气装置(111)之间形成缺氧区(140)；
所述分离区(200)的下方设置有第二开口(201)，通过第二开口(201)，所述分离区(200)与所述生物反应区(100)连通，所述分离区(200)的顶部设置有出水口(202)以用于排出处理后的出水，并且所述分离区(200)的底部设置有出泥口(203)。


2.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水处理装置，其特征在于：还包括污泥活化区(300)，所述污泥活化区(300)的上方设置有第三开口(301)，通过第三开口(301)，所述污泥活化区(300)与所述生物反应区(100)连通，并且在所述第三开口(301)处设置有推流器(302)以用于将活化后的污泥从污泥活化区(300)推进生物反应区(100)内，所述污泥活化区(300)的底部设置有进泥口(303)，所述进泥口(303)通过管道与所述分离区(200)的出泥口(203)相连。


3.根据权利要求1所述的一种高氨氮废水处理装置，其特征在于：所述曝气装置(111)和布水器(112)位于中心筒(110)内部的中部处。


4.根据权利要求2所述的一种高氨氮废水处理装置，其特征在于：所述污泥活化区(300)包括第一孔板(310)、第二孔板(320)和第三孔板(330)，第一孔板(310)与污泥活化区(300)底部之间形成第一活化区(311)，第一孔板(310)与第二孔板(320)之间形成第二活化区(321)，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜笔存，贺雨舟，屈晋云，谈政焱，刘浩亮，
申请(专利权)人：南京环保产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32