一种有机氮废水处理系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种有机氮废水处理系统及工艺，属于污水处理技术领域，所述系统包括依次串联的微氧水解酸化池、两级缺氧好氧(A/O)泥膜混合池、高效沉淀池、反硝化滤池以及活性炭吸附罐。所述工艺为：预处理后有机氮废水进入微氧水解酸化池强化有机氮氨化和提高废水可生化性；微氧水解酸化池出水进入两级A/O泥膜混合池进行生物脱氮；两级A/O泥膜混合池出水依次进入高效沉淀池、反硝化滤池以及活性炭吸附罐，对硝态氮和有机氮等有机污染物进行深度处理。本发明专利技术具有脱氮效率高、废水毒性削减率高、运行稳定等优点，适用于高标准下的有机氮废水深度处理及回用。氮废水深度处理及回用。氮废水深度处理及回用。

【技术实现步骤摘要】
一种有机氮废水处理系统及工艺


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种有机氮废水处理系统及工艺。

技术介绍

[0002]有机氮废水指制药、纺织等工业生产过程中产生的废水和废液，其中包含有生产过程中产生的中间产物、副产物以及随水流失的工业原料和产品等含氮有机污染物，因此有机氮组分占比高成为有机氮废水的主要特征。当前，对有机氮废水的处理以“厌氧法+好氧法”等传统生物法处理为主，该方法首先利用厌氧段对难降解污染物进行分解提高其生化性，然后经好氧段去除大部分污染物和营养物质，最终实现部分污染物的削减排放。然而，由于有机氮组分种类多、生物可利用性差等因素，传统生物法对有机氮废水中的有机氮分子去除能力有限，出水COD一般为150mg/L
‑
300mg/L，总氮一般为50mg/L
‑
60mg/L，无法达到相应行业的水污染物排放要求，更不能满足再生水利用工业用水标准。因此，有机氮去除成为制约有机氮废水达标排放及回用的重要因素之一。
[0003]此外，由于高极性和高不饱和度溶解性有机氮分子的大量存在，有机氮废水具有较高的生物毒性，而现有生物处理工艺对这些溶解性有机氮分子的削减能力有限，有机氮废水排放仍存在较高的生态风险。近来随着健康生活意识的提升，废水生态毒性管控已成为当前污染物控制政策的重点，对有机氮废水综合毒性控制也逐渐受到关注。例如，中国国家标准《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903
‑
2008)中首次将废水急性毒性作为控制项目，规定其发光细菌急性毒性(HgCl2毒性当量)限值为0.07mg/L。2019年，《纺织工业水污染物排放标准(征求意见稿)》中将大型蚤和发光细菌急性毒性控制项目加入标准。2021年，生态环境部最新发布的《电子工业水污染物排放标准》(GB 39731
‑
2020)中规定，2024年后所有电子工业污水集中处理设施需监测斑马鱼卵急性毒性指标。因此，在当前高排放标准和回用要求下，亟需开发有机氮废水的新型处理工艺，提高废水处理工艺的有机氮处理及毒性削减效率，推动有机氮废水的资源化利用进程。
[0004]近年来，国内外许多学者针对有机氮废水处理工艺的开发及优化进行了研究，一系列新型工艺及技术得到了发展和应用。中国专利技术专利申请号201811147297.9，公开了一种高浓度有机氮废水处置工艺，该工艺在先通过厌氧反应将大分子有机物分解为小分子有机物，有机氮转化为氨态氮，出水进入第一沉淀池，去除悬浮物，上清液进入缺氧池，同时好氧池中硝化反应的上清液回流至缺氧池，该步骤既可以反硝化利用碳源，减轻后续硝化反应的COD负荷，又可以利用硝化反应产生的硝态氮。然而，该工艺仅增强了生物脱氮效果，而对大量难以生物降解的有机氮组分没有显著增效，无法实现有机氮废水的毒性削减及资源化利用。

技术实现思路

[0005]1、要解决的问题
[0006]针对现有有机氮废水处理工艺无法满足毒性削减、废水达标排放及回用要求等问
题，本专利技术提出一种有机氮废水处理系统及工艺，满足了有机氮废水的高标准排放及回用要求。
[0007]2、技术方案
[0008]本专利技术的技术方案为：一种有机氮废水处理系统，包括依次串联的微氧水解酸化池、两级A/O泥膜混合池、高效沉淀池、反硝化滤池以及活性炭吸附罐，
[0009]微氧水解酸化池底部设有曝气装置和多孔式布水排泥系统，顶部设有带三角堰的汇水槽和排气管，汇水槽上设有连接至所述两级A/O泥膜混合池的导流管一，
[0010]两级A/O泥膜混合池由A1段、O1段、A2段、O2段合建，每段分为两格，格间和段间均由隔墙隔开，隔墙一侧设有出水孔作为导流通道，A1段和A2段池壁两侧均设有搅拌器，A1段池壁上部设有与导流管一连接的进水管一，池壁底部设有污泥回流管，O1段和O2段底部铺设有带有微孔曝气盘的曝气管道，O2段内投加有悬浮填料，池壁上部设有连接至A1段的内回流管，以及连接至二沉池的导流管二，导流管二内侧设有滤网罩，
[0011]高效沉淀池由混和区、絮凝区和沉淀区组成，混合区上部设有聚合硫酸铁加药管以及与二沉池出水口连接的进水口，中间设有搅拌机，底部设有与絮凝区连接的导流通道，絮凝区上部设有聚丙烯酰胺加药管，中部设有带搅拌机的导流筒，导流筒通过导流管与混凝区连接，底部设有污泥回流管，沉淀区上部设有斜管组件、三角堰以及带有导流管三的汇水槽，底部设有刮泥机和污泥浓缩槽，浓缩槽内设有连接至絮凝区的污泥回流管及排泥管，
[0012]反硝化滤池顶部平行设置带有三角堰的反冲洗排水槽和带有三角堰的出水槽，反冲洗排水槽底部设置反冲洗排水管，出水槽底部设置与活性炭吸附罐连接的导流管四，中部从上至下依次设置滤料层、承托层和带有长柄滤头的滤板，底部设置进水渠，进水渠两侧设置反冲洗进气管、进水管二、反冲洗进水管和放空管，
[0013]活性炭吸附罐顶部设置检修孔以及与导流管连接的进水管三，进水管三接有多孔布水器，中部设置吸附层和带有短柄滤头的滤板，罐体侧面设置取样孔及排炭管，底部设置排水管。
[0014]进一步地，A1段容积为O1段的43％
‑
90％，A2段容积为O2段的30％
‑
56％，A2+O2段占总容积的49％
‑
64％。
[0015]说明：根据有机氮工业废水有机氮浓度高、可生化性差等特征设计。通过容积占比以合理分配废水在不同阶段的停留时间，保证两级AO各阶段处理效果及对有机氮分子协同去除作用。
[0016]进一步地，悬浮填料为三层空心圆柱体，通体褶皱状，同心圆间由叶片间隔支撑使填料横断面呈梯形斜波，比表面积为500m2/m3‑
1000 m2/m3，外圈圆柱直径为20mm
‑
30mm，填充率为30％
‑
50％。
[0017]说明：设置悬浮填料比表面积及含量，确保活性污泥与生物膜的充分接触及硝化菌群的富集效果，以实现O2段同步硝化
‑
反硝化生物脱氮进程的顺利开展。
[0018]进一步地，斜管组件的斜管直径为50mm
‑
100mm，斜管倾角为60
°
，斜管斜长为600
‑
1500mm，这样设置可以保证絮凝剂充分沉淀。
[0019]进一步地，滤料层为陶粒滤料，粒径为3mm
‑
5mm，比表面积4
×
104cm2/g
‑6×
104cm2/g，孔隙率≥40％，填装高度为2.5m
‑
4m，承托层48为砾石，密度2.5g/cm3‑
2.7g/cm3，厚度≤300mm。
[0020]说明：滤料的规定主要确保陶粒表面具有充分的微生物附着位点，保证反硝化菌富集效果。承托层主要起配水配气及防止滤料流失的作用。
[0021]进一步地，吸附层所用活性炭粒径为0.8mm
‑
2mm，比表面积为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机氮废水处理系统，其特征在于，包括依次串联的微氧水解酸化池(1)、两级A/O泥膜混合池(2)、高效沉淀池(3)、反硝化滤池(4)以及活性炭吸附罐(5)，所述微氧水解酸化池(1)底部设有曝气装置(11)和多孔式布水排泥系统(12)，中部填充污泥形成污泥床(13)，顶部设有带三角堰(14)的汇水槽(15)和排气管(16)，所述汇水槽(15)上设有连接至所述两级A/O泥膜混合池(2)的导流管一(17)，所述两级A/O泥膜混合池(2)由A1段(21)、O1段(22)、A2段(23)、O2段(24)合建，每段分为两格，格间和段间均由隔墙(25)隔开，隔墙一侧设有出水孔(26)作为导流通道，所述A1段(21)和A2段(22)池壁两侧均设有搅拌器(27)，A1段(21)池壁上部设有与导流管一(17)连接的进水管一(28)，池壁底部设有污泥回流管(29)，所述O1段(23)和O2段(24)底部铺设有带有微孔曝气盘(210)的曝气管道(211)，O2段(24)内投加有悬浮填料(212)，中部设有连接至A1段(21)的内回流管(213)，以及连接至二沉池的导流管二(214)，导流管二(214)内侧设有滤网罩(215)，所述高效沉淀池(3)由混和区(31)、絮凝区(32)和沉淀区(33)组成，所述混合区(31)上部设有聚合硫酸铁加药管(34)以及与二沉池出水口连接的进水口(35)，中间设有搅拌机(36)，底部设有与絮凝区(32)连接的导流通道(37)，所述絮凝区(32)上部设有聚丙烯酰胺加药管(38)，中部设有带搅拌机的导流筒(39)，导流筒(39)通过导流管(310)与混凝区(31)连接，底部设有污泥回流管(311)，所述沉淀区(33)上部设有斜管组件(312)、三角堰(14)以及带有导流管三(314)的汇水槽(315)，底部设有刮泥机(316)和污泥浓缩槽(317)，所述污泥浓缩槽(317)内设有连接至絮凝区(32)的污泥回流管(318)及排泥管(319)，所述反硝化滤池(4)顶部平行设置带有三角堰(14)的反冲洗排水槽(42)和带有三角堰(14)的出水槽(44)，反冲洗排水槽(42)底部设置反冲洗排水管(45)，出水槽(44)底部设置与活性炭吸附罐(5)连接的导流管四(46)，反硝化滤池(4)中部从上至下依次设置滤料层(47)、承托层(48)和带有长柄滤头(49)的滤板(410)，底部设置进水渠(411)，所述进水渠(411)两侧设置反冲洗进气管(412)、进水管二(413)、反冲洗进水管(414)和放空管(415)，所述活性炭吸附罐(5)顶部设置与导流管四(46)连接的进水管三(51)，进水管三(51)接有筛管布水器(52)，中部设置吸附层(53)和带有短柄滤头(54)的滤板(55)，罐体侧面设置取样孔(56)及排炭管(57)，底部设置排水管(58)。2.如权利要求1所述的一种有机氮废水处理系统，其特征在于，所述A1段(21)容积为O1段(22)的43％
‑
90％，A2段(23)容积为O2段(24)的30％
‑
56％，A2+O2段占总容积的49％
‑
64％。3.如权利要求1所述的一种有机废水处理系统，其特征在于，所述悬浮填料(212)为三层空心圆柱体，通体褶皱状，同心圆间由叶片间隔支撑使填料横断面呈梯形斜波，比表面积为500m2/m3‑
1000m2/m3，外圈圆柱直径为20mm
‑
30mm，填充率为30％
‑
50％。4.如权利要求1所述的一种有机氮废水处理系统，其特征在于，所述斜管组件(312)的斜管直径为50mm
‑
100mm，斜管倾角为60
°
，斜管斜长为600
‑
1500mm。5.如权利要求1所述的一种有机氮废水处理系统，其特征在于，所述滤料层(47)为陶粒滤料，粒径为3mm
‑
5mm，比表面积4
×
104cm2/g
‑6×
104cm2/g，孔隙率≥40％，填装高度为2.5m
‑
4m，所述承托层(48)为砾石，密度2.5g/cm3‑
2.7g/cm3，厚度≤300mm。6.如权利要求1所述的一种有机氮废水处理系统，其特征在于，所述吸附层(53)所用活
性炭粒径为0.8mm
‑
2mm，比表面积为1000m2/g
‑
1500m2/g，碘值为800
‑
1000。7.应用权利要求1
‑
6任意一项所述系统进行有机氮废水处理的工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将有机氮废水进行一级预处理，一级预处理后有机氮废水的水质特征为：COD＝300mg/L
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海冬，施元基，任洪强，张徐祥，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：