專利名稱：一種高氨氮廢水處理的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理的方法，特別是一種高氨氮廢水處理的方法。
背景技術：
現(xiàn)有流行的處理方法是設置調節(jié)池+缺氧池+好氧池(生物濾池/接觸氧化)+監(jiān)護池的方法處理高氨氮廢水。其缺點有第一，處理高氨氮廢水工藝不成熟，不耐沖擊負荷， 操作控制困難，很難達到處理目的；第二，廢水中含有一定濃度的石油類，不經(jīng)預處理將會對后續(xù)處理工藝產(chǎn)生致命的影響；第三，該方法的硝化與反硝化反應效果不理想，特別是對 TN的去除率低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于處理高氨氮廢水，而廢水中有機物濃度低、NH3-N和TN濃度高， 且含有石油類，是一種投資小、處理效率高、出水水質穩(wěn)定、便于管理和操作，完全能夠實現(xiàn)自動化控制的方法。本處理方法的主要污染物為nh3-n、tn、cod (BOD5)有機物、SS、石油類。 石油類和SS通過隔油+氣浮的方式進行預處理，生化法除NH3-N的原理是通過兩級生化處理工藝進行硝化與反硝化，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過提供碳源進行反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，從而達到真正意義上的脫氮。本發(fā)明的構成一種高氨氮廢水處理的方法，是由機械格柵槽、隔油池、調節(jié)池、 碳源罐、高效組合氣浮、CASS反應器、羅茨鼓風機、CASS回流泵、中間水池、MBBR接觸氧化池、二沉池、堿罐、監(jiān)護池、事故池、集泥池及污泥壓濾系統(tǒng)組成，并輔以pH、C0D、NH3-N、液位計、MLSS, DO、ORP在線監(jiān)測儀，正常生產(chǎn)狀況下的高氨氮廢水來自生產(chǎn)裝置區(qū)各工序的生產(chǎn)廢水，先流經(jīng)機械格柵槽，去除大的漂浮物和較大的顆粒；后進入隔油池進行初步除油， 在隔油池中設置潷油管，將浮油潷出；出水進入調節(jié)池，在調節(jié)池中設置有潛水攪拌機連續(xù)攪拌，使原水充分混合均勻，通過潛水泵將廢水送入高效組合氣浮除石油類和SS，出水再進入CASS反應器處理，在CASS反應器中進行進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置、混合液回流工序完成一個周期，進水階段在CASS反應器的預反應區(qū)自動啟動潛水攪拌機攪拌，與主反應區(qū)回流泵回流的混合液進行厭氧+缺氧反應，利用進水中的碳源進行反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，此時應維持DO在0. 5 lmg/1之間，預反應區(qū)的混合液進入主反應區(qū)進行曝氣好氧階段，通過好氧微生物降解有機物，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，由于硝化反應消耗堿度，需通過堿罐補充堿液，以便于硝化反應的順利進行，PH在線監(jiān)測儀與堿罐進行連鎖，當CASS反應器主反應區(qū)的pH低于7. 0時，補充堿液，此時控制曝氣階段中DO彡2. Omg/L，DO在線監(jiān)測儀與羅茨鼓風機的變頻器連鎖，達到保證DO的濃度以及節(jié)能省耗之目的，ORP在線監(jiān)測儀是用作判斷好氧階段的氧化還原能力，即CASS反應器對 COD (BOD5)和NH3-N (TN)的處理能力；在沉淀階段進行固液分離；在潷水階段，通過潷水器排水到中間水池；在閑置階段，當MLSS在線監(jiān)測儀的濃度大于8000mg/L時，自動打開液動排泥角閥進行排泥，排入集泥池，污泥通過壓濾脫水處理，濾餅外運填埋或用作綠化的營養(yǎng)土，壓濾水返回調節(jié)池再處理；CASS反應器排水進入中間水池；中間水池中的水通過提升泵送入MBBR接觸氧化池再進一步的進行硝化與反硝化反應脫氮，和CASS反應器同理，鼓風機供氧，pH和DO控制MBBR接觸氧化池中的堿度和DO的濃度；MBBR接觸氧化池出水進入二沉池進行固液分離，剩余污泥排入集泥池，上清液排入監(jiān)護池，在監(jiān)護池中COD、NH3-N在線監(jiān)測儀的監(jiān)控下，達標則外排，否則將自動啟動監(jiān)護泵送回調節(jié)池再處理，另外在調節(jié)池設有PH、COD、NH3-N、液位計在線監(jiān)測儀，控制來水中的PH、COD、NH3-N,當NH3-N超過設計值 (大于500mg/L)時，通過超越管道切換輸送至事故池存儲后，再通過事故泵小流量的輸送到調節(jié)池再處理；在調節(jié)池中當COD高氨氮工業(yè)生產(chǎn)廢水中的碳源較少，需保證調節(jié)池中C/ N ^ 3較低時，打開碳源罐出口的電動閥門投加碳源進入調節(jié)池，保證反硝化反應所消耗的碳源，控制出水中的TN濃度，從而達到真正意義上的脫氮。本處理方法主要控制點是原水C0D、NH3-N (TN)、石油類，以及CASS反應器和MBBR 接觸氧化池中pH和DO濃度的控制I、當調節(jié)池中的NH3-N大于500mg/L時，自動啟動污水提升泵切換至事故池暫存，后從事故池少量的輸送至調節(jié)池再處理；2、碳源的投加，由于合成氨工業(yè)生產(chǎn)廢水中的碳源較少，當CASS反應器中混合液的C/N〈3時，消化和反硝化效率降低，出水的水質也將得不到保證，故須設置碳源罐，在調節(jié)池C-102中自動或人工定時投加；3、堿液的投加，由于硝化反應消耗堿度，當CASS反應器和MBBR接觸氧化池進行硝化反應時，pH在線監(jiān)測儀數(shù)值低于7. 0時，就需從堿罐補充堿液；4、本處理方法的主要污染物為NH3-N (TN)XOD (B0D5)、SS和石油類，在生化前須隔油+氣浮的方法先除去石油類，降低其對后續(xù)生化處理的影響；生化法除NH3-N(TN)的原理是硝化與反硝化，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，從而達到真正意義上的脫氮，硝化反應由硝化細菌微生物進行，需要好氧環(huán)境DO ^ 2. 0 ;反硝化反應由反硝化細菌微生物進行，需要在缺氧的環(huán)境下進行，此時應維持DO在0. 5 lmg/l，并且消耗碳源C0D/B0D，生物脫氮就是創(chuàng)造生物硝化和反硝化的處理環(huán)境，讓相應的微生物保持高的活性，實現(xiàn)NH3-N (TN)和COD (BOD5)的去除，嚴格控制以上4點，出水中的COD、BOD5、SS、 NH3-N, TN、石油類等水質均達到或優(yōu)于國家《合成氨工業(yè)水污染物排放標準》GB13458-2001 和《污水綜合排放標準》GB8978-1996 一級排放標準。與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明是由機械格柵槽、隔油池、調節(jié)池、碳源罐、高效組合氣浮、CASS反應器、羅茨鼓風機K-101、CASS回流泵、中間水池、MBRR接觸氧化池、二沉池、堿罐、監(jiān)護池、事故池、集泥池及污泥壓濾系統(tǒng)等組成，并輔以pH、COD、NH3-N、液位計、MLSS、 D0、0RP等在線監(jiān)測儀。它有以下優(yōu)點第一，處理NH3-N的濃度高達500mg/L，石油類濃度達300mg/L,處理后的出水氨氮達到10mg/L以下，TN濃度20 mg/L以下,石油類濃度Img/ L以下，處理效率得到極大的提高，這是傳統(tǒng)方法不能比擬的；第二，高氨氮廢水中的C0D、 N-NH3等濃度變化大，通過在線監(jiān)測儀可適時的進行監(jiān)控，并適時的調整工藝；第三，整套處理方法可以實現(xiàn)自動控制，易于管理維護，耐沖擊負荷高；第四，高氨氮廢水處理的方法處理效率高，一旦活性污泥馴化成熟后，將高濃度的NH3-N通過硝化與反硝化的運行，能夠保證出水的連續(xù)性和穩(wěn)定性，為高氨氮廢水處理提供了一種新的途徑。


附圖是本處理方法的工藝流程圖。
具體實施例方式如工藝流程圖所示，一種高氨氮廢水處理的方法，它是由機械格柵槽、隔油池、調節(jié)池、碳源罐、高效組合氣浮、CASS反應器、羅茨鼓風機、CASS回流泵、中間水池、MBBR接觸氧化池、二沉池、堿罐、監(jiān)護池、事故池、集泥池及污泥壓濾系統(tǒng)組成，并輔以pH、C0D、NH3-N、 液位計、MLSS、D0、0RP在線監(jiān)測儀，正常生產(chǎn)狀況下的高氨氮廢水來自生產(chǎn)裝置區(qū)各工序的生產(chǎn)廢水，先流經(jīng)機械格柵槽，去除大的漂浮物和較大的顆粒，以免影響后續(xù)的處理設備； 后進入隔油池進行初步除油，在隔油池中設置潷油管，將浮油潷出；出水進入調節(jié)池，在調節(jié)池中設置有潛水攪拌機連續(xù)攪拌，使原水充分混合均勻，保證進入后續(xù)處理裝置前水質、 水量恒定，通過潛水泵將廢水送入高效組合氣浮除石油類和SS，出水再進入CASS反應器處理，在CASS反應器中進行進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置、混合液回流工序完成一個周期，進水階段在CASS反應器的預反應區(qū)自動啟動潛水攪拌機攪拌，與主反應區(qū)回流泵回流的混合液進行厭氧+缺氧反應，利用進水中的碳源進行反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，從而達到真正意義上的脫氮，此時應維持DO在0. 5^1mg/l之間，預反應區(qū)的混合液進入主反應區(qū)進行曝氣好氧階段，通過好氧微生物降解有機物，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，由于硝化反應消耗堿度，需通過堿罐補充堿液，以便于硝化反應的順利進行，pH在線監(jiān)測儀與堿罐進行連鎖，當CASS反應器主反應區(qū)的pH低于7. 0時，補充堿液， 此時控制曝氣階段中DO彡2. Omg/L, DO在線監(jiān)測儀與羅茨鼓風機的變頻器連鎖，達到保證 DO的濃度以及節(jié)能省耗之目的，ORP在線監(jiān)測儀是用作判斷好氧階段的氧化還原能力，即 CASS反應器對COD (BOD5)和NH3-N (TN)的處理能力；在沉淀階段進行固液分離；在潷水階段，通過潷水器排水到中間水池；在閑置階段，當MLSS在線監(jiān)測儀的濃度大于8000mg/L時， 自動打開液動排泥角閥進行排泥，排入集泥池，污泥通過壓濾脫水處理，濾餅外運填埋或用作綠化的營養(yǎng)土，壓濾水返回調節(jié)池再處理；CASS反應器排水進入中間水池；中間水池中的水通過提升泵送入MBBR接觸氧化池再進一步的進行硝化與反硝化反應脫氮，和CASS反應器同理，鼓風機供氧，pH和DO控制MBBR接觸氧化池中的堿度和DO的濃度；MBBR接觸氧化池出水進入二沉池進行固液分離，剩余污泥排入集泥池，上清液排入監(jiān)護池，在監(jiān)護池中COD、NH3-N在線監(jiān)測儀的監(jiān)控下，達標則外排，否則將自動啟動監(jiān)護泵送回調節(jié)池再處理。另外在調節(jié)池設有PH、C0D、NH3-N、液位計在線監(jiān)測儀，控制來水中的PH、C0D、NH3-N，當 NH3-N超過設計值(大于500mg/L)時，通過超越管道切換輸送至事故池存儲后，再通過事故泵小流量的輸送到調節(jié)池再處理；在調節(jié)池中當COD高氨氮工業(yè)生產(chǎn)廢水中的碳源較少， 需保證調節(jié)池中C/N > 3較低時，打開碳源罐出口的電動閥門投加碳源進入調節(jié)池，保證反硝化反應所消耗的碳源，控制出水中的TN濃度，從而達到真正意義上的脫氮。本處理方法主要控制點是原水C0D、NH3-N (TN)、石油類，以及CASS反應器和MBBR 接觸氧化池中pH和DO濃度的控制I、當調節(jié)池中的NH3-N大于500mg/L時，自動啟動污水提升泵切換至事故池暫存，后從事故池少量的輸送至調節(jié)池再處理；2、碳源的投加，由于合成氨工業(yè)生產(chǎn)廢水中的碳源較少，當CASS反應器中混合液的C/N〈3時，消化和反硝化效率降低，出水的水質也將得不到保證，故須設置碳源罐，在調節(jié)池C-102中自動或人工定時投加；3、堿液的投加，由于硝化反應消耗堿度，當CASS反應器和MBBR接觸氧化池進行硝化反應時，pH在線監(jiān)測儀數(shù)值低于7. 0時，就需從堿罐補充堿液；4、本處理方法的主要污染物
6為NH3-N (TN)XOD (B0D5)、SS和石油類，在生化前須隔油+氣浮的方法先除去石油類，降低其對后續(xù)生化處理的影響；生化法除NH3-N(TN)的原理是硝化與反硝化，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，從而達到真正意義上的脫氮，硝化反應由硝化細菌微生物進行，需要好氧環(huán)境DO ^ 2. 0 ;反硝化反應由反硝化細菌微生物進行，需要在缺氧的環(huán)境下進行，此時應維持DO在0. 5 lmg/l，并且消耗碳源C0D/B0D，生物脫氮就是創(chuàng)造生物硝化和反硝化的處理環(huán)境，讓相應的微生物保持高的活性，實現(xiàn)NH3-N (TN)和COD (BOD5)的去除，嚴格控制以上4點，出水中的COD、BOD5、SS、 NH3-N, TN、石油類等水質均達到或優(yōu)于國家《合成氨工業(yè)水污染物排放標準》GB13458-2001 和《污水綜合排放標準》GB8978-1996 一級排放標準。I、本處理方法設計參數(shù)的選定
設計主要進水水質指標C0D ( 2000mg/L, NH3-N ( 500mg/L，石油類彡300mg/L ；
設計主要出水水質指標C0D ( 100mg/L, NH3-N ( 10mg/L,石油類< lmg/L ；
2、保證工藝正常運轉的確定
每運行周期隨時監(jiān)控調節(jié)池、CASS反應器、MBBR接觸氧化池和監(jiān)護池的在線檢測儀， 并通過人工分析進水和高效組合氣浮出水中石油類濃度，嚴格控制各個工序的在線儀表在控制范圍內，以及進入生化處理工藝前石油類濃度彡20mg/L，即能保證監(jiān)護池出水水質達到或優(yōu)于國家《合成氨工業(yè)水污染物排放標準》GB13458-2001和《污水綜合排放標準》 GB8978-1996 一級排放標準。a、當調節(jié)池中的NH3-N在線監(jiān)測儀大于500mg/L時，切換至事故池暫存，后從事故池少量的輸送至調節(jié)池再處理；當調節(jié)池中的COD和NH3-N在線監(jiān)測儀的比例< 3時，打開碳源罐出口的電動閥門投加碳源進入調節(jié)池，保證反硝化反應所消耗的碳源，控制出水中的TN濃度，從而達到真正意義上的脫氮。b、當CASS反應器和MBBR接觸氧化池在曝氣反應階段時，由于此時也在進行硝化反應消耗堿度，當PH < 7. 0時，需向CASS反應器和MBBR接觸氧化池補充堿液，維持硝化反應的順利進行。c、CASS 反應器中混合液 MLSS 的濃度介于 4000_6000mg/L，SV30 介于 20-30%，SVI 介于50-100,溫度介于10_35°C,好氧的環(huán)境時應維持DO ^ 2. Omg/L,缺氧的環(huán)境時應維持 DO 在 0. 5 I. Omg/1 od、定時校對在線監(jiān)測儀表，保證整個工藝的正常運行。本處理方法應用在貴州某化工廠(進出水水質見下表)，從2010年12月10日至 2011年12月5日連續(xù)運行出水水質比較穩(wěn)定，平均達出水水質均達到或優(yōu)于國家《合成氨工業(yè)水污染物排放標準》GB13458-2001和《污水綜合排放標準》GB8978-1996 一級排放標準；C0D&去除率約97%，BOD5去除率約99%，NH3-N去除率約98%，TN去除率約96. 7%,石油類去除率約99. 7%。總之采用本方法處理高氨氮廢水出水效果良好，取得了一定的經(jīng)濟效益和社會效益。
權利要求
1.一種高氨氮廢水處理的方法，其特征在于它是由機械格柵槽、隔油池、調節(jié)池、碳源罐、高效組合氣浮、CASS反應器、羅茨鼓風機、CASS回流泵、中間水池、MBBR接觸氧化池、 二沉池、堿罐、監(jiān)護池、事故池、集泥池及污泥壓濾系統(tǒng)組成，并輔以pH、C0D、NH3-N、液位計、 MLSS, DO、ORP在線監(jiān)測儀，正常生產(chǎn)狀況下的高氨氮廢水來自生產(chǎn)裝置區(qū)各工序的生產(chǎn)廢水，先流經(jīng)機械格柵槽，去除大的漂浮物和較大的顆粒；后進入隔油池進行初步除油，在隔油池中設置潷油管，將浮油潷出；出水進入調節(jié)池，在調節(jié)池中設置有潛水攪拌機連續(xù)攪拌，使原水充分混合均勻，通過潛水泵將廢水送入高效組合氣浮除石油類和SS，出水再進入 CASS反應器處理，在CASS反應器中進行進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置、混合液回流工序完成一個周期，進水階段在CASS反應器的預反應區(qū)自動啟動潛水攪拌機攪拌，與主反應區(qū)回流泵回流的混合液進行厭氧+缺氧反應，利用進水中的碳源進行反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，此時應維持DO在O. 5 lmg/1之間，預反應區(qū)的混合液進入主反應區(qū)進行曝氣好氧階段，通過好氧微生物降解有機物，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，由于硝化反應消耗堿度，需通過堿罐補充堿液，以便于硝化反應的順利進行，PH在線監(jiān)測儀與堿罐進行連鎖，當CASS反應器主反應區(qū)的pH低于7. O時，補充堿液，此時控制曝氣階段中DO彡2. Omg/L，DO在線監(jiān)測儀與羅茨鼓風機的變頻器連鎖，達到保證DO的濃度以及節(jié)能省耗之目的，ORP在線監(jiān)測儀是用作判斷好氧階段的氧化還原能力，即CASS反應器對 COD (BOD5)和NH3-N (TN)的處理能力；在沉淀階段進行固液分離；在潷水階段，通過潷水器排水到中間水池；在閑置階段，當MLSS在線監(jiān)測儀的濃度大于8000mg/L時，自動打開液動排泥角閥進行排泥，排入集泥池，污泥通過壓濾脫水處理，濾餅外運填埋或用作綠化的營養(yǎng)土，壓濾水返回調節(jié)池再處理；CASS反應器排水進入中間水池；中間水池中的水通過提升泵送入MBBR接觸氧化池再進一步的進行硝化與反硝化反應脫氮，和CASS反應器同理，鼓風機供氧，pH和DO控制MBBR接觸氧化池中的堿度和DO的濃度；MBBR接觸氧化池出水進入二沉池進行固液分離，剩余污泥排入集泥池，上清液排入監(jiān)護池，在監(jiān)護池中COD、NH3-N在線監(jiān)測儀的監(jiān)控下，達標則外排，否則將自動啟動監(jiān)護泵送回調節(jié)池再處理，另外在調節(jié)池設有PH、COD、NH3-N、液位計在線監(jiān)測儀，控制來水中的PH、COD、NH3-N,當NH3-N超過設計值 (大于500mg/L)時，通過超越管道切換輸送至事故池存儲后，再通過事故泵小流量的輸送到調節(jié)池再處理；在調節(jié)池中當COD高氨氮工業(yè)生產(chǎn)廢水中的碳源較少，需保證調節(jié)池中C/ N ^ 3較低時，打開碳源罐出口的電動閥門投加碳源進入調節(jié)池，保證反硝化反應所消耗的碳源，控制出水中的TN濃度，從而達到真正意義上的脫氮。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種高氨氮廢水處理的方法，其特征在于本處理方法主要控制點是原水COD、NH3-N (TN)、石油類，以及CASS反應器和MBBR接觸氧化池中pH和DO 濃度的控制1、當調節(jié)池中的NH3-N大于500mg/L時，自動啟動污水提升泵切換至事故池暫存，后從事故池少量的輸送至調節(jié)池再處理；2、碳源的投加，由于合成氨工業(yè)生產(chǎn)廢水中的碳源較少，當CASS反應器中混合液的C/N〈3時，消化和反硝化效率降低，出水的水質也將得不到保證，故須設置碳源罐，在調節(jié)池C-102中自動或人工定時投加；3、堿液的投加，由于硝化反應消耗堿度，當CASS反應器和MBBR接觸氧化池進行硝化反應時，pH在線監(jiān)測儀數(shù)值低于7. O時，就需從堿罐補充堿液；4、本處理方法的主要污染物為NH3_N(TN)、C0D(B0D5)、 SS和石油類，在生化前須隔油+氣浮的方法先除去石油類，降低其對后續(xù)生化處理的影響； 生化法除NH3-N (TN)的原理是硝化與反硝化，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，從而達到真正意義上的脫氮，硝化反應由硝化細菌微生物進行，需要好氧環(huán)境DO > 2. O ;反硝化反應由反硝化細菌微生物進行，需要在缺氧的環(huán)境下進行，此時應維持DO在O. 5 lmg/l，并且消耗碳源C0D/B0D，生物脫氮就是創(chuàng)造生物硝化和反硝化的處理環(huán)境，讓相應的微生物保持高的活性，實現(xiàn)NH3-N (TN) 和COD (BOD5)的去除，嚴格控制以上4點，出水中的C0D、B0D5、SS、NH3_N、TN、石油類等水質均達到或優(yōu)于國家《合成氨工業(yè)水污染物排放標準》GB13458-2001和《污水綜合排放標準》 GB8978-1996 一級排放標準。
全文摘要
一種高氨氮廢水處理的方法，由機械格柵槽、隔油池、調節(jié)池、碳源罐、高效組合氣浮、CASS反應器、羅茨鼓風機、CASS回流泵、中間水池、MBBR接觸氧化池、二沉池、堿罐、監(jiān)護池、事故池、集泥池及污泥壓濾系統(tǒng)組成，并輔以pH、COD、NH3-N、液位計、MLSS、DO、ORP在線監(jiān)測儀。本處理方法的主要污染物為NH3-N、TN、COD(BOD5)有機物、SS、石油類。石油類和SS通過隔油+氣浮的方式進行預處理，生化法除NH3-N的原理是通過兩級生化處理工藝進行硝化與反硝化，通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再通過提供碳源進行反硝化反應將硝態(tài)氮轉化為氮氣從水中逸出，從而達到真正意義上的脫氮。高氨氮廢水處理的方法可應用在甲醇、合成氨、尿素、硝酸銨、碳酸氫胺等工業(yè)生產(chǎn)廢水處理。
文檔編號C02F9/14GK102583895SQ20121005116
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權日2012年3月1日
發(fā)明者吳翔, 尚凱, 楊昌力, 潘家興 申請人:貴州綠色環(huán)保設備工程有限責任公司