本发明专利技术提供一种化肥废水处理工艺优化方法。原工艺先将化肥废水经过调节池均质、均量后，废水再由污水泵从调节池泵入初级曝气池，以去除部分COD及废水中的有毒有害物质。废水经初次沉淀池后，进入缺氧池/好氧池前置反硝化生物脱氮段以及后续物化深度处理部分，同时，在生化系统中添加高效微生物菌群。本发明专利技术通过对初曝池溶解氧浓度、缺氧/好氧前置反硝化生物脱氮段硝化液回流比R和污泥回流比r2的优化，提高了对化肥废水的总氮去除率，TN去除率从优化前的41.1%提高到了优化后的66.7%。优化后系统的COD、氨氮去除率分别高达95.8%和98.8%；TN去除率达到了66.7%，较优化之前提高了25.6%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种化肥废水处理工艺的优化方法，尤其是对于化肥废水脱氮工艺的改造、优化颇为有效。
技术介绍
近年来，我国河流、湖泊等水体的富营养化问题越来越严重，导致水体不断恶化， 水生生物的生存受到影响。引起水体富营养化一个很重要的原因是氮的污染。因此，污水处理厂处理工艺的脱氮效果受到了越来越多的关注。在我国，现已建立的污水处理厂，特别是20世纪90年代建设的有脱氮要求的污水处理厂，大多采用了 A/0前置反硝化生物脱氮工艺。目前，很多处理厂的工艺运行由于受水质条件、运行管理、经费等各方面条件的影响，总氮去除效果都不高，存在着总氮超标的情况。随着我国环保要求的不断提高，化肥废水的排放标准也日趋严格，越来越多的污水处理厂面临着提标改造、工艺优化的难题。如何对这些污水厂进行有效、经济、可行的改造和优化，提高其脱氮能力已经引起越来越多学者的关注。污水厂的改造就是在对现有污水厂不进行大的改、扩建的前提下，通过改进其运行方案、运行维护程序来提高处理能力和处理效率。污水厂优化改造一般遵循以下3个原则⑴经过对污水厂运行全面、系统的研究，提出充分挖掘污水厂现有设备潜能的措施，以较少的投入实现较优的运行效果；⑵利用污水厂运行中积累的经验参数(如溶解氧浓度、 碳氮比、污泥沉降性能、泥龄、混合液回流比等)作为改建和扩建时的工艺设计参数，并且尽量采用中试或生产性试验对设计参数进行验证，使设计具有针对性和适用性；⑶工艺优化、改造应尽量选用运用成熟、运行管理经验丰富的工艺。通过调整工艺的运行参数、改变工艺的运行方式，在尽量减小原有工艺改动的情况下进行工艺优化，提高其处理效率的优化方式受到越来越广泛的运用。
技术实现思路
化肥废水作为一种低碳氮比工业废水，A/0工艺对它的脱氮效果并不理想。为了克服低碳氮比、运行参数不合理等因素的影响，本专利技术提供了一种通过改变工艺运行参数来提高脱氮效率的化肥废水处理工艺优化方法。化肥废水处理的工艺流程为调节池一初级曝气池一初沉池一A/0(缺氧池一好氧池)一二次沉淀池一絮凝沉淀池一出水。高氨氮化肥废水在完全混合型的调节池内通过鼓风曝气混合均勻。水质均勻之后的废水进入初级曝气池，进水部分COD及有毒有害物质得到有效去除。之后，废水经初沉池沉淀进入A/0 (缺氧池一好氧池)前置反硝化脱氮段，经硝化反硝化作用，废水中的氨氮、 COD、TN得到有效去除。好氧池的出水经二沉池沉淀后排出系统。原工艺运行中存在的问题主要有(1)工艺设计的缺陷。采用的初曝池/缺氧池/ 好氧池处理工艺，对COD、氨氮均有很高的去除率，初曝池的设置极大地提高了工艺运行的稳定性和抗冲击负荷能力。但是，在实际的运行中，发现初次曝气池对COD有很强的去除能力，去除率高达60°/Γ70%。当进水COD平均浓度为500mg/L时，初次曝气池出水COD平均浓度只有200mg/L左右。如此低浓度的COD无法满足后续的缺氧池的反硝化对碳源的需求， 导致系统反硝化能力很差。(2)硝化液回流比过高。硝化液回流比是影响A/0反硝化生物脱氮的一个重要因素。好氧池的硝态氮借助硝化液回流返回到缺氧池，保证反硝化的顺利进行。但是，硝化液回流比过高或过低都不能实现工艺的最佳脱氮能力。回流比过低会导致硝酸盐氮回流量过少，造成缺氧池的反硝化潜力不能充分利用；同时，部分碳源进入好氧池，增大了好氧池的曝气量。而回流比过高，则不仅增加了硝化液回流所需的动力费用，还会使得好氧池的溶解氧回流到缺氧池，破坏其反硝化环境。(3)反硝化所需的碳源不足。生物脱氮系统的反硝化能力主要是可利用碳源数量的函数，C/N是重要的设计参数。一般认为，只有当废水的C/N值大于4时，才能满足反硝化对碳源的需求，而实际运行中缺氧池的碳氮比远低于这个值。本专利技术提出的，包括如下优化条件和步骤(1)调节池的水质调节化肥厂高浓度氨氮、COD废水通过调节池底的鼓风曝气管曝气，使其混合均勻，调节池内COD浓度为43(T550mg/L，氨氮浓度为5(T95mg/L ；(2)初级曝气池的DO优化经调节池均值、均量后的化肥废水进入初级曝气池去除部分C0D，但是该池的COD去除率跟DO浓度密切相关。因此，必须优化DO参数，使其处理后的COD既能满足后续缺氧池的反硝化需要，又不至于导致系统处理后出水的COD超标。优化后的初曝池DO浓度为 0. 5 0. 9mg/L，最佳为 0. 9mg/L。(3)初沉池处理初级曝气池的出水经初沉池沉淀后，部分污泥回流至初级曝气池以维持池内的污泥浓度为200(T3000mg/L，剩余污泥排至集泥井。(4)缺氧/好氧(A/0)前置反硝化生物脱氮段的运行参数优化废水中的氨氮在好氧池中经硝化菌的硝化作用转化为硝酸盐氮(或亚硝酸盐氮)，硝化液从好氧池通过管道回流至缺氧池，在缺氧池中进行反硝化作用，好氧池的出水经二沉池沉淀后排出。运行中，控制缺氧池DO浓度在0. 2^0. 45mg/L,好氧池DO在1. 5^2. 5mg/L之间，pH为7. 5 8. 5，污泥浓度为250(T3000mg/L。工艺优化前硝化液回流比R为400%,污泥回流比r2为75%。通过工艺优化，硝化液回流比R控制在2809^320%之间，污泥回流比r2 控制在909Γ110%，最佳硝化液回流比R为300%，最佳污泥回流比r2为100%。通过对缺氧/ 好氧前置反硝化运行参数的优化，工艺对总氮的去除能力得到大幅度提高。上述的化肥废水处理工艺优化方法中，若二沉池出水的COD和SS超标，则出水进入絮凝沉淀池处理，投加絮凝剂PAC，或加入PAC和PAM。PAC的投加量按100ppm/m3废水进行。PAM的投加量按lppm/m3废水加入。上述的化肥废水处理工艺优化方法中，通过优化初级曝气池的溶解氧浓度控制该池的出水COD浓度，调节缺氧池废水的碳氮比，从而达到调控缺氧池反硝化作用的目的。通过对缺氧池/好氧池前置反硝化段污泥回流比和硝化液回流比的控制优化，进一步提高了工艺的总氮去除能力。为了提高工艺的脱氮效果，本专利技术针对性地提出了以下几项工艺运行优化措施 (1)通过减少初曝池的空气供给量，适当降低初曝池的DO浓度，以达到降低其COD去除率的目的。通过减小DO浓度降低初曝池COD去除率，能有效缓解缺氧池反硝化所需碳源严重不足的困境；(2)优化A/0段的硝化液回流比R ； (3)优化缺氧/好氧前置反硝化生物脱氮段的污泥回流比r2 ；以达到优化工艺运行的目的。原工艺先将化肥废水经过调节池均值、均量，废水再由污水泵从调节池泵入初级曝气池(O1池)，以去除部分COD及废水中的有毒有害物质。废水经初次沉淀池后，进入缺氧池/好氧池(A/0)生物脱氮段及后续物化深度处理部分。工艺在原始参数下运行时，保持 O1池的DO为2. Omg/L、污泥回流比Cr1)^ 100% ；A/0段的硝化液回流比(R)为400%、污泥回流比(r2)为75% ；A池的DO维持在0. 2 0. 45mg/L之间，O池DO维持在1. 5 2. 5mg/L ；通过往添加碱，保持O池pH维持在7. 5^8. 5之间。在此工艺参数条件下运行，系统对COD、氨氮的去除能力都在90%以上，但是总氮去除率很低，仅有41. 1%。在本专利技术中，通过对初曝池 DO浓度、缺氧/好氧生物脱氮段污泥回流比r2和硝本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种化肥废水处理工艺优化方法，其特征在于包括如下优化条件和步骤：（１）调节池的水质调节化肥厂高浓度氨氮、ＣＯＤ废水通过调节池底的鼓风曝气管曝气，使其混合均匀，调节池ＣＯＤ浓度均值为４３０～５５０ｍｇ／Ｌ，氨氮浓度为５０－９５ｍｇ／Ｌ；（２）初级曝气池的ＤＯ优化经调节池均值、均量后的化肥废水进入初级曝气池，部分ＣＯＤ被去除，控制初曝池的ＤＯ浓度为０．５－０．９ ｍｇ／Ｌ，使其处理后的ＣＯＤ既能满足后续缺氧池反硝化作用对碳源的需求，又不至于导致处理后出水ＣＯＤ超标；（３）初沉池作用初级曝气池的出水经初沉池沉淀后，部分污泥回流至初级曝气池以维持初级曝气池内的污泥浓度为２０００－３０００ｍｇ／Ｌ，剩余污泥排至集泥井；（４）缺氧池－好氧池前置反硝化生物脱氮段的运行参数优化废水经初沉池沉淀后进入缺氧池－好氧池前置反硝化生物脱氮段，废水中的氨氮在好氧池中经硝化作用转化为硝酸盐氮或亚硝酸盐氮，硝化液从好氧池通过管道回流至缺氧池，在缺氧池中进行反硝化作用，在缺氧池－好氧池前置反硝化生物脱氮段中，控制缺氧池ＤＯ浓度在０．２～０．４５ｍｇ／Ｌ；好氧池ＤＯ在１．５～２．５ｍｇ／Ｌ，ｐＨ为７．５～８．５，污泥浓度为２５００～３０００ｍｇ／Ｌ；硝化液回流比Ｒ控制在２８０％～３２０％，污泥回流比ｒ２控制在９０％～１１０％；好氧池出水经二沉池沉淀后排出。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周少奇，彭华平，张战利，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81
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