申请日2015.07.23
公开(公告)日2017.02.01
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用，所述系统包括串联的缺氧单元和好氧单元，所述缺氧单元包括多个廊道，其中，首端廊道的宽度大于首端廊道之后的任一廊道的宽度。本发明还公开了上述系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。此外，本发明还公开了对废水进行生物脱氮的方法，包括：将废水从缺氧单元的入口通入上述系统，从而依次进入缺氧工段和好氧工段。本发明有效地在不增加能耗的前提下改善了好氧工段的硝化效能，出水的COD值、氨氮含量和总氮水平均较低，改善了出水质量。
权利要求书
1.一种对废水进行生物脱氮的系统，该系统包括串联的缺氧单元和好氧单元，其特征在于，所述缺氧单元包括多个廊道，其中，首端廊道的宽度大于首端廊道之后的任一廊道的宽度。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，缺氧单元中，首端廊道与首端廊道之后的任一廊道的宽度的比值为1.1-2.5:1，优选为1.3-2:1。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括用于使好氧单元的混合液回流至缺氧单元的两个以上廊道中的回流管道。
4.根据权利要求1或3所述的系统，其中，所述系统还包括与好氧单元相连的二氧化碳供给单元。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述二氧化碳供给单元为制氢装置的二氧化碳排放管道或二氧化碳收集装置。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述好氧单元包括为好氧单元提供氧气的氧气通气管，所述二氧化碳供给单元通过二氧化碳通气管与好氧单元相连，当二氧化碳通气管和氧气通气管均为按直线型布置的立管式曝气管路时，二氧化碳通气管在好氧单元中的长度为氧气通气管在好氧单元中的长度的40-60%。
7.权利要求1-6中任意一项所述的系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。
8.一种对废水进行生物脱氮的方法，其特征在于，该方法包括将废水从缺氧单元的入口通入权利要求1-6中任意一项所述的系统，从而依次进入缺氧工段和好氧工段。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述系统还包括用于使好氧单元的混合液回流至缺氧单元的两个以上廊道中的回流管道，该方法还包括将所述好氧单元处理后的部分混合液通过回流管道回流至缺氧单元的两个以上廊道中，控制内回流比为2-4。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，待处理废水的BOD5/COD<0.3，将回流的混合液中的至少50体积%回流至缺氧单元的首端廊道之后的廊道中。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述系统还包括与好氧单元相连的二氧化碳供给单元，该方法包括向好氧单元中通入氧气和二氧化碳，所述二氧化碳通过二氧化碳供给单元被供应到好氧单元中，且控制通入的氧气与二氧化碳的体积比为1-4：1，优选为1-2：1。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，通入的二氧化碳的量使得好氧单元中体系的pH值为5.5-6.5。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，二氧化碳由二氧化碳源提供且二氧化碳源中二氧化碳的含量不低于85体积%、难降解的有机物的含量不超过10ppm，优选地，二氧化碳由制氢外排的气体提供。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述废水的碱度为100-300mg/L;
优选地，所述废水的COD值为400-2500mg/L，氨氮含量为30-250mg/L，总氮含量为50-350mg/L。
说明书
一种对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用
技术领域
本发明涉及一种对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用，具体地，涉及一种特别适合于碱度较低的废水的缺氧/好氧生物脱氮方法、对废水进行生物脱氮的系统以及该系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。
背景技术
炼油厂的废水主要包括电脱盐废水、含盐废水、含油废水和汽提废水。其中，炼油厂废水具有COD值高，有机物成分复杂且毒性及难降解性强，乳化油含量高(石油类达100mg/L或以上)的特点。现有较成熟的炼油厂废水处理技术一般采用隔油、气浮(单级或二级)、活性污泥的组合处理工艺。其中，缺氧/好氧工艺(A/O工艺)以其运行稳定、操作维护简单、可有效脱氮等优势一直作为炼油厂废水生物处理的首选工艺，而常规的A/O工艺中涉及的各个廊道的宽度通常是一致的。
为强化A/O工艺的生化效能，目前，人们主要关注调整工况参数(污泥龄和生物负荷)的工程措施，即通过保持活性污泥高泥龄、低生物负荷，以实现对难降解复杂有机物的有效去除，但污泥特性是通过环境条件的整体优化得以保证的，个别工况参数的改变难以长期维持理想的污泥性状，如因单独降低负荷则难以保持污泥较高活性和高污泥浓度，最终A/O系统整体效能难以维持稳定。在现有工程应用中，也有通过强化好氧池(O池)的空气曝气强度来加强池内混合和剪切效果，但这样势必造成空气曝气的能耗浪费，且获得的效果并不显著。
目前也有通过加大缺氧池的总体积来改善出水质量的报道，但是这样特别不利于能耗节约。因此，目前的A/O工艺难以通过不增加能耗的方式改善硝化、脱氮及有机污染物的去除效能，从而降低出水的COD值、氨氮含量和总氮水平。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够不增加能耗地有效改善出水质量的对废水进行生物脱氮的方法和系统及其应用。
为了以不增加能耗地方式处理碱度较低的废水，本发明的发明人进行了大量实验，结果发现，增宽缺氧单元首端廊道的宽度，可以在不改变缺氧单元体积(即不增加能耗)的前提下有效改善出水质量。
因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种对废水进行生物脱氮的系统，该系统包括串联的缺氧单元和好氧单元，所述缺氧单元包括多个廊道，其中，首端廊道的宽度大于首端廊道之后的任一廊道的宽度。
另一方面，本发明提供了上述本发明的系统在处理炼油厂排放的废水中的应用。
再一方面，本发明提供了一种对废水进行生物脱氮的方法，该方法包括将废水从缺氧单元的入口通入上述本发明的系统，从而依次进入缺氧工段和好氧工段。
通过上述技术方案，本发明有效地在不增加能耗的前提下改善了好氧工段的硝化效能，出水的COD值、氨氮含量和总氮水平均较低，改善了出水质量。特别地，在本发明的优选实施方式中，除了加宽缺氧单元首端廊道的宽度，还采用多点回流的回流方式并使用制氢外排的气体为好氧单元提供二氧化碳，从而一方面提高了出水质量，一方面实现了二氧化碳的资源化利用，减少了向大气环境的碳排放，特别有利于环保。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。