基于AO-ANAMMOX工艺的废水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于AO

【技术实现步骤摘要】
基于AO
‑
ANAMMOX工艺的废水处理系统及方法


[0001]本专利技术属于工业废水处理
，具体涉及一种基于AO
‑
ANAMMOX工艺的较高浓度氨氮废水处理系统及方法。

技术介绍

[0002]高浓度氨氮废水的处理一直是工业废水处理领域比较棘手的问题，对于特别高浓度的氨氮废水(如质量浓度>10000mg/L)一般可以通过物理的吹脱方法将氨氮浓度降低到数百mg/L左右(若溶液pH值高，气液比大，吹脱时间长浓度可降的更低，但不经济)；对于除氨氮外其他污染物浓度较低的高浓度氨氮废水，也可通过化学沉淀形成磷酸镁铵作为化学肥料而将氨氮转化为化学肥料的成分。但是工业废水通常水质都比较复杂，除了氨氮外常常还有多种有机物、油类、重金属、SS等，对于氨氮浓度较高(如质量浓度为数百mg/L)而水质又比较复杂的工业废水，现有工艺中并没有特别有效且经济的去除方法。而化学氧化法、离子交换法和化学吸附法等常规技术一般适宜于低浓度氨氮废水，对于高浓度氨氮废水成本过高，很少采用。采用传统的生物方法(如A
N
/O工艺)对于氨氮的去除比较有效，但是处理高浓度的氨氮废水需要大量的碳源，对于缓冲能力差的高氨氮废水,还需要补充大量的碱度来维持体系的pH在反硝化所需的范围内，工艺曝气量很大，工程费用大、处理成本高、效率低。
[0003]厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)是指在厌氧或缺氧条件下，微生物直接以NH
4+/>‑
N为电子供体，以NO2‑
‑
N为电子受体，将NH
4+
‑
N与NO2‑
‑
N转变成N2气的生物化学反应过程。厌氧氨氧化有别于传统的硝化与反硝化反应，是一种新型的厌氧条件下的生物脱氮反应。与传统生物脱氮技术相比,该技术无需外加碳源作电子供体,同时可降低耗氧能耗和节省可观的中和试剂，是一种非常适宜的高浓度氨氮废水处理技术。目前西方国家已有工业化规模的基于ANAMMOX的反应装置，应用在各种高浓度含氮的工业废水，包括制革、半导体、食品加工、发酵、酿酒、酵母等废水。此外，实验室规模的厌氧氨氧化工艺还可以处理厕所排水厌氧消化液、尿液、粪便消化液和制药废水等。基于ANAMMOX的生物脱氮技术在西方国家发展势头迅速，而我国目前尚处于起步阶段。
[0004]根据ANAMMOX的生物脱氮原理，该工艺仅仅能够去除氨氮(总氮)，对废水中的其他可生物降解成分几乎没有去除效率，如废水中存在可生物降解的有机物时(如含有BOD、COD、含油等)，还需要先将有机物去除方可获得高效的厌氧氨氧化效果；如果废水中含磷，ANAMMOX也没有除磷效果。所以对于水质复杂的工业废水，采用单纯的ANAMMOX工艺脱氮，势必需要先采用其他相应技术将这些污染物去除，即导致工艺比较复杂，也造成运行管理的繁琐。开发一种可以基于ANAMMOX工艺脱氮为主体，同时具有多种水质净化功能的且比较简单有效的废水处理工艺是迫切需要的技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于AO
‑
ANAMMOX工艺的废水
处理系统及方法，具体是根据目前高浓度氨氮废水治理技术的缺陷，开发了一种以高浓度氨氮废水需要的ANAMMOX脱氮为主而且兼顾除磷、有机物去除的一种新工艺，工艺结合活性污泥和生物膜法，将缺氧(A)和好氧(O)有机结合，与ANAMMOX形成完整的工艺，具有脱氮、除磷和BOD降解等功能，且无需补充碳源，能耗较低。
[0006]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0007]一种基于AO
‑
ANAMMOX工艺的废水处理系统，包括按废水流动方向依次设置的多功能池、第一好氧池、厌氧池、第二好氧池和沉淀池，所述沉淀池输出端与多功能池连接，所述多功能池的出泥端与厌氧池连接，所述第一好氧池和厌氧池中设置有填料；
[0008]所述多功能池用于初步去除废水中的磷并将污泥和污水分离，所述污水于第一好氧池好氧处理后与所述污泥在厌氧池汇流并进行厌氧氨氧化反应，再于二次好氧池二次除磷后排出至沉淀池进行沉淀，沉淀所得污泥回流至多功能池；
[0009]所述系统还包括设置于多功能池和厌氧池之间的缺氧池，所述缺氧池输入端还与第一好氧池连接；缺氧池的选用基于废水中BOD5/TP值进行确定，当BOD5/TP≤17时不选择使用缺氧池，当BOD5/TP>17时，使用缺氧池消耗BOD5。
[0010]其中，第一好氧池和厌氧池采用生物膜法处理废水，并分别为两个泥龄系统，多功能池、缺氧池和第二好氧池采用活性污泥法处理废水，形成第三个泥龄系统。
[0011]本专利技术系统适宜处理含氨氮(凯氏氮)浓度较高、温度较高、但BOD5、COD和总磷等污染指标一般，而且有毒有害物质浓度不高的工业废水或经过预处理后水质大致符合上述要求的工业废水，具体的，所述工业废水中氨氮浓度为20
‑
40mg/L，COD
Cr
浓度为500～600mg/L，BOD5浓度<280mg/L，总磷浓度为2～4mg/L，水温为25
‑
40℃。
[0012]本专利技术总体上工艺以ANAMMOX法为主，集厌氧(A)与好氧(O)一体化，且属于活性污泥和生物膜法相结合，工艺脱氮率高，运行费用低。
[0013]作为本专利技术的进一步优化方案，所述多功能池为集缺氧
‑
厌氧和沉淀于一体的复合型反应池，分为A
‑
B
‑
C区，即缺氧区
‑
厌氧区
‑
沉淀区，在系统运行时，废水首先进入多功能池的缺氧区，其中含有的有机物在该缺氧区内将回流污泥带来的硝酸盐去除；在厌氧区主要进行厌氧磷的释放，最后在沉淀区进行沉淀；其中，
[0014]该复合型反应池内缺氧区和厌氧区均设置搅拌装置，因为回流的污泥中硝酸盐含量较低，故缺氧区实际上很小；
[0015]所述沉淀区进行的沉淀并不彻底，但是大致将污水分成上部以污水为主，下部以污泥为主，沉淀区上部出水端与第一好氧池连接，下部出泥端与厌氧池连接。另外，因为本工艺的污泥是活性污泥和生物膜污泥的混合物，所以即使在沉淀区的停留时间短暂，其沉淀效果也可满足要求。
[0016]作为本专利技术的进一步优化方案，所述填料为悬浮的塑料球填料，所述第一好氧池内腔中部高度处设置有曝气结构，所述第一好氧池下部输入端与多功能池连接，上部输出端与厌氧池连接。
[0017]多功能池的上部出水进入第一好氧池，第一好氧池在中间高度处进行微孔曝气(为了避免冲击生物膜导致脱落，采用鼓风机加微孔扩散盘的方式曝气)，由于反应器上部加载有大量悬浮塑料球为填料，性质属于生物膜，故反应器上部好氧且氧浓度偏低，下部因为曝气环流动力有限，形成缺氧区。由于第一好氧池需要将氨氮氧化为亚硝酸盐(NO2‑
)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AO
‑
ANAMMOX工艺的废水处理系统，其特征在于：包括按废水流动方向依次设置的多功能池、第一好氧池、厌氧池、第二好氧池和沉淀池，所述沉淀池输出端与多功能池连接，所述多功能池的出泥端与厌氧池连接，所述第一好氧池和厌氧池中设置有填料；所述多功能池用于初步去除废水中的磷并将污泥和污水分离，所述污水于第一好氧池好氧处理后与所述污泥在厌氧池汇流并进行厌氧氨氧化反应，再于二次好氧池二次除磷后排出至沉淀池进行沉淀，沉淀所得污泥回流至多功能池。2.根据权利要求1所述的一种基于AO
‑
ANAMMOX工艺的废水处理系统，其特征在于：所述多功能池为集缺氧
‑
厌氧和沉淀于一体的复合型反应池，该复合型反应池内缺氧区和厌氧区均设置搅拌装置，所述沉淀区上部出水端与第一好氧池连接，下部出泥端与厌氧池连接。3.根据权利要求2所述的一种基于AO
‑
ANAMMOX工艺的废水处理系统，其特征在于：所述填料为悬浮的塑料球填料，所述第一好氧池内腔中部高度处设置有曝气结构，所述第一好氧池下部输入端与多功能池连接，上部输出端与厌氧池连接，所述厌氧池密封设置且内部设置有螺旋桨搅拌器。4.根据权利要求4所述的一种基于AO
‑
ANAMMOX工艺的废水处理系统，其特征在于：所述废水中氨氮浓度为20
‑
40mg/L，COD
Cr
浓度为500～600mg/L，BOD5浓度<280mg/L，总磷浓度为2～4mg/L，水温为25
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40℃。5.根据权利要求4所述的一种基于AO
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ANAMMOX工艺的废水处理系统，其特征在于：所述系统还包括设置于多功能池和厌氧池之间的缺氧池，所述缺氧池输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐玉朝，陈徐庆，王坤，黄显怀，伍昌年，黄健，薛莉娉，潘法康，刘俊，张彬彬，
申请(专利权)人：安徽中环环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：