一种高氨氮废水的生物强化处理工艺.pdf

1、10申请公布号CN101973678A43申请公布日20110216CN101973678ACN101973678A21申请号201010530096422申请日20101103C02F9/1420060171申请人上海泓济环保工程有限公司地址201802上海市崇明县城桥镇秀山路101号5号楼B区5119室72发明人王文标张宝王浩李继香毛勇先高永军张艳周欣赵云翔张雷74专利代理机构上海三方专利事务所31127代理人吴干权54发明名称一种高氨氮废水的生物强化处理工艺57摘要本发明涉及一种高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于在高氨氮废水中有溶解氧存在的条件下，设立缺氧池、好氧滤池和膜池，利用好

2、氧微生物的代谢作用促使高有机物降解，把高分子量、高能量的有机物转化为低分子量、低能量的物质所述的缺氧池池采用内循环和大比例外循环水力搅拌；所述的好氧滤池采用固定的新型酶浮填料填充，固定化微生物，采用微孔曝气和射流曝气联合曝气充氧，改善硝化滤池流态；本发明同现有的技术相比，系统中污泥浓度很高，对应的容积负荷也很高，因而占地面积少，基建费用低；空气氧转化利用率高，传质效果好，系统抗冲击负荷能力强，出水水质稳定；运行费用低；密度相对增加，固液分离效果好，剩余污泥产量较少。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN101973682A1/1页21

3、一种高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于在高氨氮废水中有溶解氧存在的条件下，设立括缺氧池、好氧滤池和膜池，利用好氧微生物的代谢作用促使高有机物降解，把高分子量、高能量的有机物转化为低分子量、低能量的物质所述的缺氧池池采用内循环和大比例外循环水力搅拌；所述的好氧滤池采用固定的新型酶浮填料填充，固定化微生物，采用微孔曝气和射流曝气联合曝气充氧，改善硝化滤池流态；所述的末端膜池采用超滤膜出水。2根据权利要求1所述的高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于缺氧池不设置搅拌器，靠缺氧池的内回流和大比例硝化液外回流提供水力搅拌，实现缺氧池的泥水完全混合。3根据权利要求1所述的高氨氮废水的生物强化处理工

4、艺，其特征在于好氧滤池所采用的固定式新型酶浮填料为酶浮系列离子型酶促悬浮填料，实现了填料的双层膜和空隙层的特殊结构，大大提高填料比表面积及孔隙率，从而使整个生化反应区微生物量增加，有效生物浓度约为常规活性污泥法及生物膜法的25倍，净化能力得到显著提升。4根据权利要求1所述的高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于好氧滤池采用微孔曝气和射流曝气联合曝气充氧。5根据权利要求1所述的高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于好氧滤池处理高有机物和高氨氮废水时可以采取多级串联的方式运行。6根据权利要求1所述的高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于设有大比例硝化液和污泥回流至缺氧池，与进水混合后进入生化

5、系统，降低反应池中的氨氮浓度，减轻对微生物的抑制作用。7根据权利要求1所述的高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于末端膜池采用膜生物反应器替代二沉池，出水水质好，同时膜截留了几乎所有的微生物，系统中污泥浓度很高，有机负荷得到显著提高。8根据权利要求1所述的高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于膜池上设有排放剩余污泥进入脱水处理。权利要求书CN101973678ACN101973682A1/4页3一种高氨氮废水的生物强化处理工艺技术领域0001本发明涉及一种高氨氮废水处理工艺，属于水处理技术领域，尤其涉及一种高氨氮废水的生物强化处理工艺。背景技术0002近年来，炼焦、农药、化肥、化工、稀土冶

6、炼等行业发展迅速，相应地排放了大量的高浓度氨氮废水。大量的氨氮排入水体，会导致水体的富营养化，水体富营养化不仅降低水中的溶解氧，破坏水体原有的自然生态环境，而且会影响水源地用水安全与卫生，丧失水体的原有功能。对于城市污水处理厂，高氨氮废水的排入将导致污水处理厂出水超标，影响污水处理厂的正常运行。0003高浓度氨氮废水的处理一直以来是个难点。物化处理方法由于投资和运行费用较高，并且容易引起二次污染，大大限制了其使用范围。生物脱氮的方法以其工艺简单、运行维护费用低、无二次污染等优点被广泛应用于含氮废水的处理工艺中。但是传统的生物脱氮工艺如A/O法、A2/O法等，仍存在以如下一些问题硝化菌群由于增殖

7、速度慢而难以维持较高生物浓度，因此造成系统总水力停留时间较长，负荷较低，增加了基建投资和运行费用；抗冲击能力弱，当进水水质变化较大时，系统运行情况受到严重影响。对高氨氮水处理能力差，当生化系统中氨氮浓度高于500MG/L时，会对微生物产生严重的抑制，进而影响系统的的稳定运行和出水水质。发明内容0004本发明正是为了克服现有技术的不足和缺陷，以微生物固定化、射流联合曝气和膜截留技术三者相结合的方式，提供了一种高氨氮废水的生物强化处理工艺。0005本发明的技术方案如下0006设计一种高氨氮废水的生物强化处理工艺，其特征在于在高氨氮废水中有溶解氧存在的条件下，设立缺氧池、好氧滤池和膜池，利用好氧微生

8、物的代谢作用促使高有机物降解，把高分子量、高能量的有机物转化为低分子量、低能量的物质所述的缺氧池池采用内循环和大比例外循环水力搅拌；所述的好氧滤池采用固定的新型酶浮填料填充，固定化微生物，采用微孔曝气和射流曝气联合曝气充氧，改善硝化滤池流态；所述的末端膜池采用超滤膜出水。0007所述的缺氧池不设置搅拌器，靠缺氧池的内回流和大比例硝化液外回流提供水力搅拌，实现缺氧池的泥水完全混合。0008所述的好氧滤池所采用的固定式新型酶浮填料为酶浮系列离子型酶促悬浮填料，实现了填料的双层膜和空隙层的特殊结构，大大提高填料比表面积及孔隙率，从而使整个生化反应区微生物量增加，有效生物浓度约为常规活性污泥法及生物膜

9、法的25倍，净化能力得到显著提升。0009所述的好氧滤池采用微孔曝气和射流曝气联合曝气充氧。说明书CN101973678ACN101973682A2/4页40010所述的好氧滤池处理高有机物和高氨氮废水时可以采取多级串联的方式运行。0011所述的设有大比例硝化液和污泥回流至缺氧池，与进水混合后进入生化系统，降低反应池中的氨氮浓度，减轻对微生物的抑制作用。0012所述的末端膜池采用膜生物反应器替代二沉池，出水水质好，同时膜截留了几乎所有的微生物，系统中污泥浓度很高，有机负荷得到显著提高。0013所述的膜池上设有排放剩余污泥进入脱水处理。0014本发明中所述的高氨氮废水的生物强化处理工艺融合了微生

10、物固定化、射流联合曝气和膜截留技术三者的优点，其工作原理如下0015好氧滤池依靠固定于新型酶浮填料表面的生物膜及悬浮活性污泥共同降解有机物，反应池中有效微生物的数量大大增加，生化处理能力得到显著增加，同时酶浮填料的加入使得微生物生存的环境由原来的气、液两相转变成气、液、固三相，这种转变为微生物创造了更丰富的存在形式，形成一个更为复杂的纵横两个方向上相互关联的复合式生态系统。纵向上，微生物构成了一个由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级别组成的复杂生物链。横向上，沿着液体到载体的方向，构成了一个悬浮好氧型、附着好氧型、附着兼氧型、附着厌氧型的多种呼吸类型、营养类型的微生物系统，从而使

11、得系统可同时完成有机物的去除和同步硝化反硝化的任务。0016射流曝气工艺融合了当今的高速射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术，利用循环水泵提升高压水流经喷头射入反应器，由于负压作用同时吸入大量空气，水流和气流的共同作用又使喷头下方形成高速紊流剪切区，把吸入的气体分散成细小的气泡，富含溶解氧的混合污水经导流筒达到反应器底部后，又向上返流形成环流，再经剪切向下射流，如此循环往复运行，污水被反复充氧，气泡和微生物菌团被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体。同时联合微孔曝气，好氧滤池中氧气利用率高，传质效果好，处理效率高。0017末端采用膜生物反应器替代二沉池，出水水质好，同时膜截留了几乎所有的微生

12、物，使得系统中污泥浓度远远高于常规活性污泥法和生物膜法，有机负荷得到显著提高，同时氨氧化菌、硝化菌等功能行微生物得到很大程度的富集，进一步保证了良好的氨氮去除效果。0018本发明相比于现有技术，具有如下优点00191占地面积少，基建费用低。好氧滤池中酶浮填料上所附生物膜以及末端膜池截留作用，使得系统中污泥浓度远高于常规生化系统，相应的系统中有效微生物的数量大大增加，容积负荷得到显著提高；同时酶浮填料表面的生物膜存在一定程度的同步硝化和反硝化作用，上述两方面的因素使得池容大为减少，从而减少占地面积及基建投资。相比于传统脱氮工艺，本发明的基建投资要节省30以上。00202空气氧转化利用率高，传质效

13、果好。酶浮填料的填充，对于底部微孔曝气所释放的气泡起到二次剪切及防止并聚系统，相应延长了空气与水、微生物传质时间，同时射流曝气和填料拦截所形成的紊流水力剪切，使气泡高度细化并均匀分散，决定了系统内空气氧的转化利用率高，传质效果好。00213系统抗冲击负荷能力强，出水水质好。好氧滤池中酶浮填料上所附生物膜以及末端膜池截留作用，使得系统中污泥浓度远高于常规生化系统，同时射流曝气使得好氧滤池中污泥混合液混合更加快速、均匀，因此系统耐冲击负荷的能力较强。好氧滤池中的同步说明书CN101973678ACN101973682A3/4页5硝化与反硝化作用也减轻了系统内抑制物质对微生物的影响。工艺还采用大比例

14、硝化液回流，对进水的高浓度氨氮及其他抑制物质浓度进行稀释，也使得冲击负荷对系统的影响进一步减弱，出水水质稳定。00224好氧滤池中存在短程硝化与同步反硝化，运行费用低。由于酶浮填料上所附生物膜从外向内依次形成好氧、缺氧、厌氧环境，有利于亚硝化菌与反硝化菌的同时存在。一方面，亚硝化菌的产物可作为反硝化菌的底物，同时，反硝化时又会利用掉废水中一部分COD，从而节省降解碳源所耗氧量；而反硝化反应所产生的碱度也会祢补硝化所需的一部分碱度，从而减少碱度的投加量。00235固液分离效果好，剩余污泥产量较少。由于生物膜脱落的污泥所含动物成分较多和比重较大，且污泥颗粒个体较大，因而具有良好的污泥沉降性能，易于

15、固液分离，并且生物膜中食物链较长，因而剩余污泥量明显减少。射流曝气较高的剪切强度使得微生物胶团被不断分割细化，胶团内部的气孔减少，使其密度相对增加，总体积减少。好氧滤池中的高射流剪切强度和末端膜池高曝气强度，使得系统中微生物代谢较快，也减少了剩余污泥量。00246安装方便，易于施工，尤其在改扩工程中优势明显。附图说明0025图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式0026下面结合图1和3个实施例对本发明作进一步说明，但是本发明不只限于这些实施例。0027实施例1，采用本发明处理某糖精厂废水，采用一级缺氧池三级好氧滤池膜池的组合工艺，所采用的酶浮填料为酶浮系列离子型酶促悬浮填料。进水CODCR浓度

16、为200013000MG/L，NH3N浓度为10005500MG/L，缺氧池温度2832，好氧滤池温度2530，总水力停留时间120H，无需外加碳源，而只需补充180MG/L左右的碱度以CACO3计，出水CODCR浓度为20300MG/L，NH3N浓度为06530MG/L。CODCR的平均去除率在90以上，NH3N的平均去除率在99以上。0028实施例2，采用本发明处理化肥厂废水，采用一级缺氧池两级好氧滤池膜池的组合工艺，所采用的酶浮填料为酶浮系列离子型酶促悬浮填料。进水CODCR浓度为300700MG/L，NH3N浓度为200400MG/L，缺氧池温度3035，好氧滤池温度2030，总水力停

17、留时间72H，只需外加200MG/L左右甲醇作为碳源，出水CODCR浓度为1050MG/L，NH3N浓度为01020MG/L。CODCR的平均去除率在90以上，NH3N的平均去除率在99以上。0029实施例3，采用本发明处理某焦化厂废水，采用一级缺氧池三级好氧滤池膜池的组合工艺，所采用的酶浮填料为酶浮系列离子型酶促悬浮填料。进水CODCR浓度为25005500MG/L，NH3N浓度为300600MG/L，缺氧池温度3035，好氧滤池温度2530，总水力停留时间64H，出水CODCR浓度为40150MG/L，NH3N浓度为02040MG/L。CODCR的平均去除率在90以上，NH3N的平均去除率在99以上。说明书CN101973678ACN101973682A4/4页60030由以上实例可知，本发明对于不同种类的高氨氮废水均有良好的去除效果。说明书CN101973678ACN101973682A1/1页7说明书附图CN101973678A