申请日2016.04.12
公开(公告)日2016.10.12
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明涉及一种含盐氨氮废水的自养脱氮处理方法，属于废水处理技术领域。第一步，厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥的制备，第二步，梯度驯化适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥，第三步，自养脱氮处理含盐氨氮废水，将盐度5g/L‑30g/L，氨氮浓度为110±20mg/L，亚硝氮浓度为130±20mg/L的氨氮废水输入装有经过第二步处理获得的适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥反应器中，将反应器密闭，在33±0.5℃和pH=7.6‑8.6下反应，氨氮去除率在70%以上，亚硝氮去除率80%以上，总氮去除率在80%以上后将出水通过政排水管网，进入城市污水厂进行常规处理。本发明的含盐氨氮废水不需要脱盐处理直接进行自养脱氮，达到了节能高效处理的目的。可广泛用于含盐氨氮废水的处理。
权利要求书
1.一种含盐氨氮废水的自养脱氮处理方法，其特征是：
第一步，厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥的制备
先将盐度为0g/L，氨氮浓度为140±20mg/L，亚硝氮浓度为190±20mg/L的氨氮废水输入装有污泥浓度为2900gVSS/L的污泥的反应器内，控制反应器内的搅拌速度为70-80r/min，充水比为0.5;然后，密闭反应器，在33±0.5℃和pH=7.6-8.6下反应，测定水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变时，通过计算，当氨氮去除率在90%以上，亚硝氮去除率接近100%，总氮去除率在80%以上，污泥VSS稳定维持在2900gVSS/L左右时，将处理好的水排放，即获得稳定脱氮效果的厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥;
第二步，分步驯化适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥
先将盐度为5g/L-10g/L的氨氮废水输入装有经过第一步处理获得的稳定状态的厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥的反应器中，控制反应器内的搅拌速度为70-80r/min，充水比为0.5;再将反应器密闭，在33±0.5℃和pH=7.6-8.6下反应，测定水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变时，通过计算，氨氮去除率在70%以上，亚硝氮去除率80%以上，总氮去除率在80%以上时，将处理好的水排出，接着再将盐度为20g/L-30g/L，氨氮浓度较低的氨氮废水输入，其他反应条件不变，测定水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变时，通过计算，氨氮去除率在60%以上，亚硝氮去除率80%以上，总氮去除率在70%以上后排除处理好的水，得到适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥;
上述盐度为5g/L-20g/L的氨氮废水的氨氮浓度为130±20mg/L，亚硝氮浓度为170±20mg/L;
上述盐度为20g/L-30g/L的氨氮浓度较低的氨氮废水的氨氮浓度为110±20mg/L，亚硝氮浓度为130±20mg/L;
第三步，自养脱氮处理含盐氨氮废水
将盐度为5g/L-30g/L，氨氮浓度为110±20mg/L，亚硝氮浓度为130±20mg/L的氨氮废水输入装有经过第二步处理获得的适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥反应器中，控制反应器内的搅拌速度为70-80r/min，充水比=0.5;然后将反应器密闭，在33±0.5℃和pH=7.6-8.6下，测定水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变时，通过计算，氨氮去除率在70%以上，亚硝氮去除率80%以上，总氮去除率在80%以上后通过管道，满足《无机化学工业污染物排放标准》GB31573-2015间接排放的要求的出水排入市政排水管网，最后进入城市污水厂进行常规处理;
上述第一步，第二步和第三步均需添加市售分析纯微量元素，具体微量元素种类及浓度如下：EDTA·2Na为18.75mg/L，ZnSO4·7H2O为0.54mg/L，CoCl2·6H20为0.3mg/L，MnCl2·4H2O为1.24mg/L，CuSO4·5H2O为0.31mg/L，NaMoO4·2H2O为0.275mg/L，NiCl·6H2O为0.24mg/L，H3BO4为0.0175mg/L，NaSeO4·10H2O为0.26mg/L，NaWO4·2H2O为0.06mg/L。
说明书
一种含盐氨氮废水的自养脱氮处理方法
技术领域
本发明涉及一种含盐氨氮废水的自养脱氮处理方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
氮是水体中藻类生长的营养物质之一，水体中氮含量过高必然导致藻类的恶性增殖，进而导致水体生态系统的失衡，使水体富营养化，造成水资源紧张。目前脱除水体中氮的脱氮技术，分为异养反硝化技术和自养反硝化技术。前者是以投加有机物(甲醇、乙醇、醋酸等)作为反硝化基质以解决废水低营养问题，所以该异养反硝化脱氮生物处理技术需外加碳源，而且污泥产量高，曝气量大。后者自养反硝化脱氮技术(或称为厌氧氨氧化自养脱氮)具有污泥产量低、无需碳源和节省60%曝气量的显著优势。但是，随着海水养殖和海产品加工的进展，产生了大量的含盐氨氮废水。随着含盐(这些无机盐主要为氯化钠和硫酸盐)废水排量的逐渐增多(如来自食品、化工、石油发酵、农药等含盐生产废水以及海水利用的不断拓展)，寻求高盐度、高氨氮废水的有效处理非常急迫。目前针对高盐度、高氨氮废水的处理方法主要有物理方法、化学方法、生物方法等，但由于物理、化学法运行费用较高、处理效果不理想、同时极易造成二次污染而难以在实际应用中推广;传统生物法在处理低氨氮废水时具有很大优势，但遇废水中盐度过高时，由于条件限制，在污水处理前一般不会进行包括蒸发法、电化学方法、离子交换法、吸附、膜分离技术等脱除废水中的盐分和有机物的脱盐处理，因为采用脱盐处理工艺一般都面临较高的成本，且易造成再生废水的二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能高效的含盐氨氮废水处理方法。
为了达到上述目的，本发明采用自养脱氮处理含盐氨氮废水，首先，在自养脱氮条件下，确定厌氧氨氧化自养脱氮菌所能承受的盐度阈值，以期驯化出适盐厌氧氨氧化污泥，用于处理盐度阈值内的含氮废水，对于高于盐度阈值的含氮废水可通过设置调节池进行预处理，用本发明的自养脱氮方法处理含盐氨氮废水节能、高效。
具体工艺如下：
第一步，厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥的制备
先将盐度为0g/L，氨氮浓度为140±20mg/L，亚硝氮浓度为190±20mg/L的氨氮废水输入装有污泥浓度为2900gVSS/L的污泥的反应器内，控制反应器内的搅拌速度为70～80r/min，充水比为0.5;密闭反应器，在33±0.5℃和pH=7.6-8.6下反应，测定出水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变时，通过计算，当氨氮去除率在90%以上，亚硝氮去除率接近100%，总氮去除率在80%以上，污泥VSS稳定维持在2900gVSS/L左右时，将处理好的出水排放，即获得稳定脱氮效果的厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥;
第二步，分步驯化适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥
先将盐度为5g/L-10g/L的氨氮废水输入装有经过第一步处理获得的稳定状态的厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥的反应器中，控制反应器内的搅拌速度为70～80r/min，充水比为0.5;将反应器密闭，在33±0.5℃和pH=7.6～8.6下反应，测定水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变时，通过计算氨氮去除率在70%以上，亚硝氮去除率80%以上，总氮去除率在80%以上时，将处理好的水排出，再将盐度为20g/L～30g/L，氨氮浓度较低的氨氮废水输入，其他反应条件不变，测定水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变，通过计算氨氮去除率在60%以上，亚硝氮去除率80%以上，总氮去除率在70%以上时，排除处理好的出水，得到适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥;
上述盐度为5g/L～20g/L的氨氮废水的氨氮浓度为130±20mg/L，亚硝氮浓度为170±20mg/L;
上述盐度为20g/L～30g/L的氨氮浓度较低的氨氮废水的氨氮浓度为110±20mg/L，亚硝氮浓度为130±20mg/L;
第三步，自养脱氮处理含盐氨氮废水
将盐度为5g/L～30g/L，氨氮浓度为110±20mg/L，亚硝氮浓度为130±20mg/L的氨氮废水输入装有经过第二步处理获得的适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥反应器中，控制反应器内的搅拌速度为70～80r/min，充水比=0.5;将反应器密闭，在33±0.5℃和pH=7.6-8.6下，测定水中的氨氮、硝氮、亚硝氮的浓度数据稳定不变时，通过计算，氨氮去除率在70%以上，亚硝氮去除率80%以上，总氮去除率在80%以上，满足《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)中间接排放的要求后通过管道排入市政排水管网，至城市污水厂进行常规处理。
上述第一，第二和第三步均需添加微量元素市售分析纯商品，具体微量元素种类及浓度如下：EDTA·2Na为18.75mg/L，ZnSO4·7H2O为0.54mg/L，CoCl2·6H20为0.3mg/L，MnCl2·4H2O为1.24mg/L，CuSO4·5H2O为0.31mg/L，NaMoO4·2H2O为0.275mg/L，NiCl·6H2O为0.24mg/L，H3BO4为0.0175mg/L，NaSeO4·10H2O为0.26mg/L，NaWO4·2H2O为0.06mg/L。
本发明的有益结果：
1，由于本发明在获得厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥基础上，分步驯化适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥，获得稳定状态的厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥，因此，含盐氨氮废水不需要脱盐处理直接进行自养脱氮，达到了节能高效处理的目的。
2，本发明通过驯化适盐厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥，确定了可用于高含盐氨氮废水的处理的盐度阈值，盐度为5g/L-30g/L氨氮废水经过本发明处理后，总氮、氨氮、亚硝氮的去除率最低分别达到60%、80%、70%以上，出水满足《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)中间接排放的要求。
3，由于本发明进水设置调节池，在处理盐度高于30g/L时，可将盐度调节到30g/L或以下，因此可以保证含盐氨氮废水自养脱氮的效果。
4，本发明适用于含盐废水的自养脱氮处理，通过不同盐度水平下的TN的去除率及EPS的测定，确定盐度增加时，确保厌氧氨氧化自养脱氮菌污泥活性。