申请日2011.12.20
公开(公告)日2012.06.27
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种合成氨工业废水中氨氮脱除方法，合成氨工业废水依次进入缺氧池、厌氧池、微氧池、好氧池和沉淀池，微氧池中一部分污水回流到厌氧池，好氧池中一部分污水回流到缺氧池，沉淀池中的一部分污水回流到缺氧池的进水端。本发明将缺氧反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化反硝化在同一生物处理系统中实现。实现短程硝化反硝化，节省25%的供氧量和40%的有机碳源，缩短反应停留时间，减少容积;实现厌氧氨氧化，降低能耗，防止二次污染;氨氮去除率高，达到99%以上;整个过程碱的消耗量减少，运行费用低。
权利要求书
1.一种合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：合成氨工业废水依次进入缺氧池、厌氧池、微氧池、好氧池和沉淀池，微氧池中一部分污水回流到厌氧池，好氧池中一部分污水回流到缺氧池，沉淀池中的一部分污水回流到缺氧池的进水端。
2.根据权利要求1所述的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：合成氨工业废水先进入缺氧池中，与含有硝态氮的回流混合液混合进行脱氮反应，以废水中有机物作为电子供体，以硝态氮作为电子受体，硝态氮被还原为氮气脱除;缺氧池中脱氮之后的废水进入厌氧池中，在厌氧池中与含有亚硝态氮的回流水混合进行厌氧氨氧化反应，以废水中的氨氮做电子供体，以亚硝态氮为电子受体，将氨氮或亚硝态氮转变成氮气;厌氧池中含有氨氮的废水进入微氧池中，进行亚硝化反应，把氨氮氧化为亚硝态氮，同时微氧池中含有亚硝态氮的污水一部分回流到厌氧池;微氧池剩余的含有亚硝态氮的废水进入好氧池中，进行硝化反应，亚硝态氮被氧化形成硝态氮，好氧池中含有硝态氮的废水一部分通过回流到缺氧池进行反硝化脱氮，好氧池中剩余的含有硝态氮的废水经沉淀池泥水分离后达标排放，沉淀污泥回流到缺氧池。
3.根据权利要求1所述的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：在缺氧池中的反硝化反应是在PH=7.5-9.2，溶解氧小于0.5mg/L条件下进行。
4.根据权利要求1所述的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：在厌氧池中的反硝化反应是在PH=7.0-8.5，溶解氧小于0.2mg/L条件下进行。
5.根据权利要求1所述的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：在微氧池中的反硝化反应是在PH=7.4-8.3，溶解氧在0.5-1.0mg/L条件下进行。
6.根据权利要求1所述的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：在好氧池中的反硝化反应是在PH=6.5-8.0，溶解氧在2.0-4.0mg/L条件下进行。
7.根据权利要求1所述的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：所述混合液的回流比为100-300%。
8. 根据权利要求1所述的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，其特征在于：缺氧池中水力停留时间是7-14小时;厌氧池中水力停留时间是9-12小时;微氧池中水力停留时间是18-30小时;好氧池中水力停留时间是13-17小时。
说明书
一种合成氨工业废水中氨氮脱除方法
技术领域
本发明涉及一种废水中氨氮的脱除方法，特别是合成氨工业废水中氨氮的脱除方法。
背景技术
合成氨工业在生产过程中产生大量含氨氮工业废水，该行业废水具有污染物种类多、可生化性差、碳氮比值低、氨氮含量高等特点。目前，合成氨工业废水普通采用生化方法进行处理，特别是采用以A/O脱氮为代表的生物脱氮工艺。该工艺原理是废水中的氨氮，在好氧的条件下被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至缺氧段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以废水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的目的。该工艺中好氧段需要的鼓风空气量大，动力消耗大，而且需要补充的碱量大;缺氧段需要补充大量有机碳源，在合成氨工业废水碳氮比值低的条件下，反硝化速率低，补充有机碳源量大，操作费用高;该工艺脱氮效率低，为了提高脱氮率，必须提高回流比，但高的回流比造成缺氧段富氧化，破坏反硝化环境，降低了反硝化率，同时增加了动能消耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理效率高，运行费用低、投资小的合成氨工业废水中氨氮脱除方法，它可使该行业废水排放达到国家标准。
本发明技术方案包括以下内容：一种合成氨工业废水中氨氮脱除方法，合成氨工业废水依次进入缺氧池、厌氧池、微氧池、好氧池和沉淀池，微氧池中一部分污水回流到厌氧池，好氧池中一部分污水回流到缺氧池，沉淀池中的一部分污水回流到缺氧池的进水端。
所述合成氨工业废水先进入缺氧池中，与含有硝态氮(NO3--N)的回流混合液混合进行脱氮反应，以废水中有机物作为电子供体，以硝态氮(NO3--N)作为电子受体，NO3--N被还原为氮气(N2)脱除;缺氧池中脱氮之后的废水进入厌氧池中，在厌氧池中与含有亚硝态氮(NO2--N)的回流水混合进行厌氧氨氧化反应，以废水中的氨氮(NH4+-N)做电子供体，以亚硝态氮(NO2--N)为电子受体，将NH4+-N或NO2--N转变成N2;厌氧池中含有NH4+-N的废水进入微氧池中，进行亚硝化反应，把NH4+-N氧化为NO2--N，同时微氧池中含有NO2--N的污水一部分回流到厌氧池;微氧池剩余的含有NO2--N的废水进入好氧池中，进行硝化反应，NO2--N被氧化形成NO3--N，好氧池中含有NO3--N的废水一部分通过回流到缺氧池进行反硝化脱氮，好氧池中剩余的含有NO3--N的废水经沉淀池泥水分离后达标排放，沉淀污泥回流到缺氧池。
在缺氧池中的反硝化反应是在PH=7.5-9.2，溶解氧(DO)小于0.5mg/L条件下进行;在厌氧池中的反硝化反应是在PH=7.0-8.5，溶解氧(DO)小于0.2mg/L条件下进行;在微氧池中的反硝化反应是在PH=7.4-8.3，溶解氧(DO)在0.5-1.0mg/L条件下进行;在好氧池中的反硝化反应是在PH=6.5-8.0，溶解氧(DO)在2.0-4.0mg/L条件下进行;混合液回流比为100-300%;缺氧池中水力停留时间是7-14小时;厌氧池中水力停留时间是9-12小时;微氧池中水力停留时间是18-30小时;好氧池中水力停留时间是13-17小时。
本发明的好处是：缺氧反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化反硝化在同一生物处理系统中实现。实现短程硝化反硝化，节省25%的供氧量和40%的有机碳源 ，缩短反应停留时间，减少容积;实现厌氧氨氧化，降低能耗，防止二次污染;氨氮去除率高，达到99%以上;整个过程碱的消耗量减少，运行费用低。
采用本发明可将COD为400-800mg/L、NH4+-N为150-450mg/L的氨氮废水降低为COD小于50mg/L，NH4+-N小于5mg/L，总氮小于15mg/L，低于国家一级排放标准。该工艺不仅大大提高了传统合成氨工业废水的脱氮效率，而且降低了运行费用，减少了占地面积。
附图说明
图1为合成氨工业废水中氨氮脱除方法流程图。
具体实施方式
实施例1
处理水量417m3/h，合成氨工业废水中COD含量约为600mg/L，氨氮含量约为350mg/L。合成氨工业废水先进入缺氧池中，与含有硝态氮(NO3--N)的回流水混合进行脱氮反应，反硝化脱氮菌以废水中有机物作为电子供体，以硝态氮(NO3--N)作为电子受体，在PH=7.5-9.2，溶解氧(DO)小于0.5mg/L条件下进行反硝化反应，使NO3--N被还原为氮气(N2)脱除，缺氧池水力停留时间为12小时;脱氮之后的废水进入厌氧池，在厌氧池中与含有亚硝态氮(NO2--N)的回流水混合进行厌氧氨氧化反应，以废水中的氨氮(NH4+-N)做电子供体，以亚硝态氮(NO2--N)为电子受体，在PH=7.0-8.5，溶解氧(DO)小于0.2mg/L条件下将NH4+-N或NO2--N转变成N2，厌氧池水力停留时间为9小时;含有NH4+-N的废水进入微氧池，进行亚硝化反应，在PH=7.4-8.3，溶解氧(DO)在0.5-1.0mg/L条件下把NH4+-N氧化为NO2--N，同时含有NO2--N的污水一部分回流到厌氧池，回流比为200%，微氧池水力停留时间为20小时;剩余的含有NO2--N的废水进入好氧池，在PH=6.5-8.0，溶解氧(DO)在2.0-4.0mg/L条件下进行硝化反应，NO2--N被氧化形成NO3--N，含有NO3--N的废水一部分通过回流到缺氧池进行反硝化脱氮，回流比为300%，好氧池水力停留时间为17小时，剩余废水进入沉淀池进行泥水分离，沉淀污泥回流到缺氧池进水端，污泥回流比为80%，处理出水达标排放。系统总的水力停留时间约为58小时，出水水质COD小于50mg/L，NH4+-N小于5mg/L，总氮小于15mg/L。
实施例2
处理水量210m3/h，合成氨工业废水中COD含量约为450mg/L，氨氮含量约为250mg/L。合成氨工业废水先进入缺氧池中，与含有硝态氮(NO3--N)的回流水混合进行脱氮反应，反硝化脱氮菌以废水中有机物作为电子供体，以硝态氮(NO3--N)作为电子受体，在PH=7.5-9.2，溶解氧(DO)小于0.5mg/L条件下进行反硝化反应，使NO3--N被还原为氮气(N2)脱除，缺氧池水力停留时间为7小时;脱氮之后的废水进入厌氧池，在厌氧池中与含有亚硝态氮(NO2--N)的回流水混合进行厌氧氨氧化反应，以废水中的氨氮(NH4+-N)做电子供体，以亚硝态氮(NO2--N)为电子受体，在PH=7.0-8.5，溶解氧(DO)小于0.2mg/L条件下将NH4+-N或NO2--N转变成N2，厌氧池水力停留时间为9小时;含有NH4+-N的废水进入微氧池，进行亚硝化反应，在PH=7.4-8.3，溶解氧(DO)在0.5-1.0mg/L条件下把NH4+-N氧化为NO2--N，同时含有NO2--N的污水一部分回流到厌氧池，回流比为150%，微氧池3水力停留时间为25小时;剩余的含有NO2--N的废水进入好氧池，在PH=6.5-8.0，溶解氧(DO)在2.0-4.0mg/L条件下进行硝化反应，NO2--N被氧化形成NO3--N，含有NO3--N的废水一部分通过回流到缺氧池进行反硝化脱氮，回流比为200%，好氧池水力停留时间为13小时，剩余废水进入沉淀池进行泥水分离，沉淀污泥回流到缺氧池进水端，污泥回流比为100%，处理出水达标排放。系统总的水力停留时间约为54小时，出水水质COD小于50mg/L，NH4+-N小于5mg/L，总氮小于15mg/L。