一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置及處理方法
【專利摘要】一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置及處理方法，屬于污水處理設(shè)備與工藝領(lǐng)域。其特征在于：曝氣池（1）內(nèi)分布多條曝氣管（3），曝氣池（1）的一角處砌筑一沉淀池（4），沉淀池（4）內(nèi)安裝刮泥機（5），沉淀池（4）池壁上開有排水口（8）和回流口（7），沉淀池（4）上方墻壁上開有曝氣池出水口（6），垂直于曝氣池（1）與沉淀池（4）的分隔墻建一隔墻（2）將曝氣池（1）反應(yīng)區(qū)分為左右兩側(cè)，污水管（12）出口、沉淀池（4）的回流口（7）和排水口（8）在隔墻（2）同一側(cè)，曝氣池出水口（6）在隔墻（2）另一側(cè)。能有效去除污水中的氨氮，縮短反應(yīng)時間，提高硝化反硝化速率，減少工藝構(gòu)筑物及基建費用。
【專利說明】一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置及處理方法，屬于污水處理設(shè)備與工藝領(lǐng)域，具體涉及一種處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般化肥廠甲醇、丁辛醇及煤氣化裝置產(chǎn)生的所有污水都會進入供排水廠進行處理，該污水CODtt在300-1100mg/L，平均為580mg/L，氨氮在40_179mg/L之間，平均為95mg/L。目前處理氨氮廢水的方法主要有物理化學(xué)法和生物法，其中物理化學(xué)法脫氮運行操作復(fù)雜，處理費用昂貴，且空氣吹脫法脫氮易造成大氣污染，而傳統(tǒng)生物脫氮工藝依據(jù)生物脫氮中硝化和反硝化的實現(xiàn)機理，將硝化和反硝化作為兩個獨立的階段分別在好氧池和缺氧池中單獨進行，總水力停留時間長，條件控制復(fù)雜，投資高。后研究發(fā)現(xiàn)，同步硝化反硝化(SND)工藝，可以在同一池體中、相同操作條件下同時發(fā)生硝化-反硝化過程，可彌補傳統(tǒng)生物脫氣工藝的反應(yīng)時間長、占地面積大、能耗聞等缺點。
[0003]所以為解決兩醇及煤氣化裝置產(chǎn)生的氨氮廢水問題，可以采用同步硝化反硝化工藝裝置單獨處理該污水。目前國外對同步硝化反硝化的應(yīng)用報道較多，1985年Rittmaun和Langelaud在工業(yè)規(guī)模的氧化溝成功實現(xiàn)了同時硝化和反硝化；Klangduen等應(yīng)用SBR實現(xiàn)系統(tǒng)同步硝化反硝化，對總氮去除率達到95% ；Puznava等在生物曝氣池中實現(xiàn)SND生物脫氮；目前國外對SND的研究已處于逐漸從實驗室走向污水廠的實踐階段。國內(nèi)學(xué)者對SND技術(shù)也進行了大量的研究，研究重點主要是脫氮機理、影響因素及不同工藝實現(xiàn)SND的條件。一些科研人員采用序批式活性污泥法處理高氮豆制品廢水，在反應(yīng)器內(nèi)同時實現(xiàn)了亞硝酸型硝化反硝化和同步硝化反硝化，但是由于對同步硝化反硝化的具體作用機理和控制參數(shù)還存在爭論，因而限制了其在工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)中的應(yīng)用，所以目前國內(nèi)多數(shù)研究還處于實驗室階段，并未投入生產(chǎn)。由于同步硝化反硝化具有縮短脫氮歷程，節(jié)省反應(yīng)時間，降低動力消耗及處理費用等優(yōu)點，已成為污水生物脫氮【技術(shù)領(lǐng)域】的研究熱點，同步硝化反硝化工藝裝置處理煤氣化氨氮污水對污`水處理具有重要的生產(chǎn)實際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效去除污水中的氨氮，并能將硝化反硝化反應(yīng)在同時間、同空間進行，有效縮短反應(yīng)時間，提高硝化反硝化速率，減少工藝構(gòu)筑物及基建費用的同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置以及處理方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，包括一長方形的曝氣池和通入曝氣池的污水管，其特征在于:曝氣池內(nèi)分布多條曝氣管，曝氣池的一角處砌筑一沉淀池，沉淀池內(nèi)安裝刮泥機，沉淀池池壁上開有排水口和回流口，沉淀池上方墻壁上開有曝氣池出水口，垂直于曝氣池與沉淀池的分隔墻建一隔墻，將曝氣池反應(yīng)區(qū)分為左右兩側(cè)，污水管出口、沉淀池的回流口和排水口在隔墻同一偵牝曝氣池出水口在隔墻另一側(cè)，污水可沿隔墻方向流動并能通過曝氣池出水口進入沉淀池內(nèi)。污水管可將污水排至曝氣池內(nèi)的混合區(qū)并與回流硝化液充分混合，同時反應(yīng)區(qū)的曝氣管實現(xiàn)空氣曝氣，在空氣曝氣和硝化液、污泥回流的作用下，利用微生物的硝化-反硝化作用進行充分降解，處理后的泥水混合液自流通過曝氣池出水口進入沉淀池，在刮泥機的作用下，經(jīng)沉淀沉降后的上清液從排水口排放，大部分污泥通過回流口回流至曝氣池的混合區(qū)，少部分剩余污泥外排。
[0006]所述的曝氣管共兩條，相互平行分布在隔墻的兩側(cè)，兩條曝氣管通過曝氣池水泥蓋板上部的3條橫管相連，左側(cè)曝氣管延伸通至曝氣池的混合區(qū)。曝氣管與曝氣池外的氣管相連通。
[0007]所述的隔墻一端與沉淀池固定在一起，隔墻此端下方開有污泥回流孔，隔墻另一端與曝氣池的墻壁之間留有通道。污水沿隔墻一側(cè)從混合區(qū)流入反應(yīng)區(qū)，通過前方通道后沿隔墻另一側(cè)反向自流，出口處硝化液和大部分污泥經(jīng)污泥回流孔回流進入曝氣池的混合區(qū)，部分泥水混合液自流經(jīng)過曝氣池出水口進入沉淀池。
[0008]所述的回流口通過管路連接有第一氣提器。第一氣提器可使沉淀池內(nèi)大部分污泥通過回流口回流至曝氣池的混合區(qū)。
[0009]所述的污泥回流孔通過管路連接有第二氣提器，第二氣提器和第一氣提器的出口與污水管出水口在同側(cè)。第二氣提器可使曝氣池出口處大部分污泥經(jīng)污泥回流孔回流進入曝氣池的混合區(qū)。
[0010]所述的排水口通過管路與外部新事故池相連通。
[0011]所述的污水管中安裝有電磁流量計。
[0012]所述的曝氣池上方蓋有水泥蓋板。
[0013]一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0014]1、設(shè)置同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，并使煤氣化氨氮污水通過污水管排至曝氣池內(nèi)的混合區(qū)并與回流污泥混合形成泥水混合液，泥水混合液沿隔墻一側(cè)從混合區(qū)自流進入反應(yīng)區(qū)，自流過程中，泥水混合液經(jīng)過曝氣管進行曝氣，并使污泥濃度控制在4-8mg/L，DO控制在0.2-1.5mg/L，泥齡為22d，在空氣曝氣和硝化液、污泥回流的作用下，利用微生物的硝化-反硝化作用進行充分降解，使亞硝酸鹽得到穩(wěn)定積累并直接被還原成氮氣；在低溶解氧條件下，氨氧化菌對溶解氧的親和力比亞硝酸鹽氧化菌強，亞硝酸鹽能夠得到穩(wěn)定積累并直接被還原成氮氣。
[0015]2、經(jīng)過硝化-反硝化反應(yīng)后的泥水混合液繼續(xù)沿隔墻另一側(cè)反向自流，流至曝氣池出水口時，大部分污泥通過污泥回流孔經(jīng)第二氣提器進入曝氣池的混合區(qū)，部分泥水混合液自流通過曝氣池出水口進入沉淀池；
[0016]3、進入沉淀池的泥水混合液在刮泥機的作用下，經(jīng)沉降后的上清液從排水口排放，大部分污泥通過回流口回流至曝氣池的混合區(qū)，少部分剩余污泥外排，以此循環(huán)工作；處理煤氣化氨氮污水過程中，pH值為8.0-8.5,進水流量為70m3/h,污泥濃度4_8g/L,處理后污水的C0D&均值低于60mg/L，CODcr平均去除率為88.8%。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是:[0018]1、能有效去除污水中的氨氮:利用曝氣管實現(xiàn)空氣曝氣，在空氣曝氣和硝化液、污泥回流的作用下，利用微生物的硝化-反硝化作用進行充分降解，沉淀池出水氨氮始終在檢出限以下，處理后污水可達標排放。
[0019]2、將硝化-反硝化反應(yīng)在同一曝氣池中同時間、同空間進行，減少工藝構(gòu)筑物及基建費用，將氨氮氧化控制在亞硝化階段，有效縮短了反應(yīng)時間，提高硝化、反硝化速率。
[0020]3、處理后污水的C0D&均值低于60mg/L，CODcr平均去除率為88.8%，在去除氨氮的同時，去除總氮效果比較明顯，經(jīng)計算，對總氮的去除率約為96.2%，說明在裝置內(nèi)發(fā)生了同步硝化反硝化反應(yīng)，由于兩種反應(yīng)的同時進行，出水PH維持穩(wěn)定，節(jié)約了藥劑消耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明平面布置圖。
[0022]圖2是本發(fā)明流程示意圖。
[0023]圖3是進出水NH3-N去除效果對比圖。
[0024]圖4是進出水CODcr去除效果對比圖。
[0025]圖5是沉淀池硝酸鹽含量變化趨勢圖。
[0026]圖6是沉淀池亞硝酸鹽含量變化趨勢圖。
[0027]其中:1、曝氣池2、隔墻3、曝氣管4、沉淀池5、刮泥機6、曝氣池出水口 7、回流口 8、排水口 9、污泥回流孔10、第一氣提器11、第二氣提器12、污水管13、電磁流量計。
【具體實施方式】`
[0028]圖1飛是本發(fā)明的最佳實施例，下面結(jié)合附圖1飛對本發(fā)明做進一步說明:
[0029]參照附圖1:該同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，包括一長方形的曝氣池I和通入曝氣池I的污水管12，曝氣池I上方蓋有水泥蓋板，污水管12的作用為將污水引入曝氣池1，污水管12中安裝有電磁流量計13。曝氣池I內(nèi)分布多條曝氣管3，曝氣管3所在的區(qū)域為反應(yīng)區(qū)，曝氣池I的一角處砌筑一沉淀池4，沉淀池4內(nèi)安裝刮泥機5，沉淀池4池壁上開有回流口 7以及排水口 8，排水口 8通過管路與外部新事故池相連通。沉淀池4上方墻壁上開有曝氣池出水口 6，垂直于曝氣池I與沉淀池4的分隔墻建一隔墻2，將曝氣池I反應(yīng)區(qū)分為左右兩側(cè)，使污水管12出口、沉淀池4的回流口 7和排水口 8在隔墻2同一側(cè)，即曝氣池I的混合區(qū)，曝氣池出水口 6在隔墻2另一側(cè)，污水可沿隔墻2方向流動并能通過曝氣池出水口 6進入沉淀池4內(nèi)。
[0030]隔墻2 —端與沉淀池4固定在一起，隔墻2此端下方開有污泥回流孔9，隔墻2另一端與曝氣池I的墻壁之間留有通道，形成污水自流通道，曝氣管3共兩條，相互平行分布在隔墻2的兩側(cè)，兩條曝氣管3通過曝氣池I水泥蓋板上部的3條橫管相連，左側(cè)曝氣管3延伸通至曝氣池I的混合區(qū)，曝氣管3與曝氣池I外的氣管相連通。
[0031]回流口 7通過管路連接有第一氣提器10，第一氣提器10可使沉淀池4內(nèi)大部分污泥通過回流口 7回流至曝氣池I的混合區(qū)。污泥回流孔9通過管路連接有第二氣提器11，第二氣提器11和第一氣提器10的出口與污水管12出水口在同側(cè)，第二氣提器11可使曝氣池I出口處大部分污泥經(jīng)污泥回流孔9回流進入曝氣池I的混合區(qū)。
[0032]進水以及各單元設(shè)計指標按照下表1進行設(shè)計。
【權(quán)利要求】
1.一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，包括一長方形的曝氣池(I)和通入曝氣池(I)的污水管(12)，其特征在于:曝氣池(I)內(nèi)分布多條曝氣管(3)，曝氣池(I)的一角處砌筑一沉淀池(4)，沉淀池(4)內(nèi)安裝刮泥機(5 )，沉淀池(4)池壁上開有排水口( 8 )和回流口( 7 )，沉淀池(4)上方墻壁上開有曝氣池出水口( 6 )，垂直于曝氣池(I)與沉淀池(4)的分隔墻建一隔墻(2)，將曝氣池(I)反應(yīng)區(qū)分為左右兩側(cè)，污水管(12)出口、沉淀池(4)的回流口(7)和排水口(8)在隔墻(2)同一側(cè)，曝氣池出水口(6)在隔墻(2)另一偵牝污水可沿隔墻(2)方向流動并能通過曝氣池出水口(6)進入沉淀池(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，其特征在于:所述的曝氣管(3)共兩條，相互平行分布在隔墻(2)的兩側(cè)，兩條曝氣管(3)通過曝氣池(I)水泥蓋板上部的3條橫管相連，左側(cè)曝氣管(3)延伸通至曝氣池(I)的混合區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項所述的一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，其特征在于:所述的隔墻(2)—端與沉淀池(4)固定在一起，隔墻(2)此端下方開有污泥回流孔(9)，隔墻(2)另一端與曝氣池(I)的墻壁之間留有通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，其特征在于:所述的回流口(7)通過管路連接有第一氣提器(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，其特征在于:所述的污泥回流孔(9 )通過管路連接有第二氣提器(11 )，第二氣提器(11)和第一氣提器(10)的出口與污水管(12)出水口在同側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，其特征在于:所述的排水口(8)通過管路與外部新事故池相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，其特征在于:所述的污水管(12)中安裝有電磁流量計(13)。
8.一種同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 8.1、設(shè)置如權(quán)利要求f 7任一項所述的同步硝化反硝化處理煤氣化氨氮污水的工業(yè)裝置，并使煤氣化氨氮污水通過污水管(12)排至曝氣池(I)內(nèi)的混合區(qū)并與回流污泥混合形成泥水混合液，泥水混合液沿隔墻(2) —側(cè)從混合區(qū)自流進入反應(yīng)區(qū)，自流過程中，泥水混合液經(jīng)過曝氣管(3)進行曝氣，并使污泥濃度控制在4-8mg/L,D0控制在0.2-1.5mg/L,泥齡為22d，在空氣曝氣和硝化液、污泥回流的作用下，利用微生物的硝化-反硝化作用進行充分降解，使亞硝酸鹽得到穩(wěn)定積累并直接被還原成氮氣； 8.2、經(jīng)過硝化-反硝化反應(yīng)后的泥水混合液繼續(xù)沿隔墻(2)另一側(cè)反向自流，流至曝氣池出水口(6)時，大部分污泥通過污泥回流孔(9)經(jīng)第二氣提器(11)進入曝氣池(I)的混合區(qū)，部分泥水混合液自流通過曝氣池出水口(6)進入沉淀池(4)； 8.3、進入沉淀池(4)的泥水混合液在刮泥機(5)的作用下，經(jīng)沉降后的上清液從排水口(8)排放，大部分污泥通過回流口(7)回流至曝氣池(I)的混合區(qū)，少部分剩余污泥外排，以此循環(huán)工作；處理煤氣化氨氮污水過程中，pH值為8.0-8.5，進水流量為70m3/h，污泥濃度4-8g/L，處理后污水的COD&均值低于60mg/L，CODcr平均去除率為88.8%。
【文檔編號】C02F3/30GK103663691SQ201210352229
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】王基成, 馬建錄, 李建興, 歐煥暉, 邱增中 申請人:中國石油化工股份有限公司