低成本去除污水中氨氮的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種至少有一個生物處理步驟的污水處理方法。
【背景技術】
[0002]含氮化合物的排放會導致水體的富營養(yǎng)化，使水體發(fā)黑發(fā)臭。其中，氨氮是工業(yè)廢水、生活污水中主要污染物，主要以固態(tài)氨(銨鹽)及氣態(tài)氨(游離氨)形式存在。水中的氨氮可使藻類植物瘋長，進而導致湖泊、河流水體嚴重污染，產(chǎn)生一系列環(huán)境問題，如水生生物死亡，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。
[0003]為了保護生態(tài)環(huán)境，國家對城鎮(zhèn)污水的排放指標要求更加嚴格，根據(jù)GB18918-2002的要求，氨氮的限制為8mg/L(—級B)和5mg/L(—級A)。
[0004]從目前的文獻，專利及實際應用中處理方法很多，但由于存在一定問題，不能很好應用在實際處理工藝中。
[0005]目前去除水中氨氮的主要方法有以下幾種:
[0006]A.吹脫法:吹脫法主要用于廢水中高濃度氨氮的去除。其原理是將空氣或其他載氣通入水中，使氣體與廢水充分接觸，從而使廢水中的NH3向氣相轉移，達到脫除水中氨氮的目的。在堿性條件下，用蒸汽氣提將廢水中氨氮轉化成游離氨氮被吹出，以去除廢水中NH3-N的方法也稱為蒸氨法。
[0007]該方法適宜于處理高濃度氨氮廢水，除氨效果穩(wěn)定，操作簡單，但易造成二次污染，需消耗大量能源，處理成本高。
[0008]B.吸附法:利用吸附劑較大的比表面積和吸附能力或離子交換能力將水體中的氨氮吸附在吸附劑表面，通過吸附劑的脫附及再生，將水中的含氮污染物去除或回收利用。常用的吸附劑有活性炭、天然礦物、陶粒、離子交換樹脂等。
[0009]該方法綠色環(huán)保，材料來源廣，工藝簡單。但材料吸附容量有限，再生頻繁，再生裝置復雜，再生后的吸附劑吸附容量下降。
[0010]C.濕式催化氧化法:催化濕式氧化法是在一定的高溫、高壓下，在催化劑的作用下，以空氣或氧氣為氧化劑使污水中的含氮有機物分解成N2，從而達到脫氮的目的。
[0011]該方法反應速度快，占地面積小，無二次污染，處理效率高。但需升溫加壓，處理成本高，對反應條件、設備等要求嚴格，催化劑價格昂貴。
[0012]D.折點加氯法:將足夠量的氯氣或次氯酸鈉投入到廢水中，達到某一點時，廢水中所含的游離氯含量較低，而氨氮含量趨向于零；當氯氣通入量超過該點時水中的游離氯含量上升，此點常稱為折點，在此狀態(tài)下的氯化稱為折點氯化，廢水中的氨氮被氧化成氮氣而被脫去。
[0013]該方法反應速度快，需要設備少，但液氯的安全使用和儲存要求高，處理成本也較高。若用次氯酸鈉或二氧化氯發(fā)生裝置代替液氯，盡管較為安全，運行費用可以有所下降，但裝置價格昂貴。
[0014]E.化學沉淀法:化學沉淀法的主要是通過向廢水中投加某種化學藥劑，使之與廢水中的含氮有機或無機物發(fā)生反應，形成難溶鹽沉淀下來，從而降低水中氮含量的方法。目前，研究最多的是向廢水中添加含有Mg2+和P043-的藥劑。
[0015]該方法反應速度快、操作簡單，可自動化控制。但沉淀劑的用量較大，需對污水的pH進行調(diào)整。產(chǎn)生的污泥難處理。
[0016]F.催化反硝化:催化反硝化即以氫氣為還原劑，在金屬催化劑作用下，將硝酸鹽氮還原成對環(huán)境無害的氮氣的過程。因其具有反應速度快、不改變水的原成分、不產(chǎn)生二次污染以及反應裝置結構簡單的優(yōu)點而被認為是最有發(fā)展前景脫氮技術之一。
[0017]該方法清潔無二次污染，反應速度快，能適應不同反應條件，易于運行管理。但催化劑的活性和選擇性不易控制。
[0018]G.膜分離法:膜分離法的是利用天然或人工合成的具有選擇透過性的薄膜，以外界能量或化學位差為推動力實現(xiàn)各種組分分離的過程，用于廢水脫氮的膜分離法包括反滲透和電滲析兩種。分離用的膜具有選擇滲透性，常用的反滲透膜主要是醋酸酯膜。
[0019]該方法處理效率高，無相變、組件化、流程簡單、耗電低。但易出現(xiàn)膜污染，穩(wěn)定性差、運行成本高，只能處理低濃度廢水，組分復雜廢水需要預處理。
[0020]以上幾種方法均不適合污水處理，因處理費用高，不適合城市生活污水處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021 ] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供成本低、操作簡便的去除污水中氨氮的方法。
[0022]本發(fā)明低成本去除污水中氨氮的方法，包括以下步驟:
[0023]一、厭氧處理:污水進入?yún)捬醭剡M行厭氧處理；
[0024]二、缺氧處理:將厭氧處理后的污水送入缺氧池中，調(diào)節(jié)pH為8-10 ;
[0025]三、好氧處理:步驟二處理過的污水送入好氧池，向好氧池中投加改性沸石粉末后，對好氧池進行曝氣；曝氣的過程中，在氣提作用下進一步除去氨氮；其中，改性沸石粉末的添加量是好氧池中改性沸石粉末的終濃度為2_5g/L ；
[0026]四、沉淀:經(jīng)步驟三中好氧池曝氣處理過的污水進入沉淀系統(tǒng)進行沉淀，上清即為去除氨氮后的污水；沉淀物中上層污泥排到壓濾系統(tǒng)，下層污泥返到缺氧池；
[0027]所述上層污泥為不含改性沸石粉末或者改性沸石粉末含量很少的污泥；所述下層污泥為混有大量吸附飽和的改性沸石粉末的活性污泥；
[0028]五、再生:隨活性污泥返回缺氧池的改性沸石在缺氧池中進行再生后進入好氧池。
[0029]進一步，本發(fā)明低成本去除污水中氨氮的方法，所述步驟二中調(diào)節(jié)pH使用氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0030]進一步，本發(fā)明低成本去除污水中氨氮的方法，所述改性沸石為用氯化鈉及氫氧化鈉改性的沸石，所述沸石為沸石含量大于70 %的斜發(fā)沸石，所述改性沸石的粒度為60-300 目。
[0031]進一步，本發(fā)明低成本去除污水中氨氮的方法，所述步驟四中的下層污泥占沉淀物總質量的30% -90%。
[0032]由于活性污泥被送回缺氧池，活性污泥中的改性沸石在缺氧池中被再生，實現(xiàn)了污泥和沸石的循環(huán)利用，降低成本，減少了步驟三中沸石的投加量。
[0033]本發(fā)明低成本去除污水中氨氮的方法與現(xiàn)有技術的不同之處在于:
[0034]本發(fā)明的低成本去除污水中氨氮的方法通過厭氧、缺氧、好氧處理相配合，達到高效去除污水中氨氮的目的，且能在原有常規(guī)水處理工藝基礎上進行改造，工程造價低、是