申请日2004.10.18
公开(公告)日2008.01.23
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明系一种高氮高浓度有机废水处理工艺。解决高氮高浓度有机废水处理技术难度大、能耗高、运行费用昂贵等问题。本发明包括：60%～90%的高氮高浓度有机废水进入厌氧消化系统进行厌氧处理，10%～40%的未经厌氧消化的高氮高浓度有机废水直接进入配水池与厌氧出水混合，混合水再进行好氧后处理。通过向厌氧出水添加未厌氧消化的高氮高浓度有机废水(配水)，达到反硝化所必需的碳源。好氧后处理采用间歇曝气的序批式反应器工艺(SBR)，SBR低负荷、高回流比保证了系统的反硝化作用脱氮效果。通过配水和SBR工艺的结合，促进了系统反硝化作用，补充硝化作用消耗的碱度，维持系统pH值稳定，提高有机污染物和NH4+-N降解效率。本发明的优点表现在：(1)减少好氧处理的有机负荷;(2)减少好氧阶段的需氧量;(4)降低污泥产量;(3)不用添加外源有机碳维持反硝化作用;(5)不用加碱维持系统碱度。
权利要求书
1.用于高氮高浓度有机废水处理的厌氧-加原水-间歇曝气方法，包括厌氧消 化系统、配水池以及好氧后处理系统，在配水池中原水对厌氧消化出水进行配 水，特征在于：分流废水，60%～90%的高氮高浓度有机废水进入厌氧消化系统 进行厌氧处理，10%～40%的未经厌氧消化的高氮高浓度有机废水直接进入配水 池与厌氧出水混合，混合水再进行好氧后处理。
2.根据权利要求1所述的用于高氮高浓度有机废水处理的厌氧-加原水-间歇 曝气方法，其特征在于：采用间歇曝气的序批式反应器进行好氧后处理，序批 式反应器的污泥负荷0.05～0.15kg-BOD5/kg-MLSS.d。
3.根据权利要求2所述的用于高氮高浓度有机废水处理的厌氧-加原水-间歇 曝气方法，其特征在于：通过序批式反应器闲置阶段的搅拌和调节混合水配比， 维持序批式反应器曝气前pH值大于7.5。
说明书
高氮高浓度有机废水处理工艺
技术领域 本发明属于环境工程废水处理领域，主要用于畜禽养殖废水、发酵废水、化工 废水等高氮高浓度有机废水的处理。
背景技术 对于高氮高浓度有机废水，一般先采用厌氧消化工艺进行处理，去除绝大部 分有机污染物，减轻后续好氧处理的负担，同时回收能源-甲烷。但是，对于高NH4 +-N、高 COD的有机废水，如养殖场废水，发醇废水以及化工废水等经过厌氧消化以后，绝大部分COD 被降解，但是NH4 +-N基本没有去除。结果厌氧消化出水成为一种高氮低碳的废水。如果再对这 种高氮低碳的厌氧消化出水进行好氧后处理，效果都比较差，COD去除率仅10%～40%，TKN 去除率47.2%～64.6%(Jung-jeng-Su 1999)，NH4 +-N去除率68.7%(Ng Wun Jern 1987)， 55%～57.3%(杨虹2000)，不能满足排放标准。其好氧后处理效果差的关键问题是由于其低BOD5 高NH4 +-N，不能满足反硝化作用所需的碳源，因此反硝化作用弱，硝化作用消耗的碱度不能得 到回补，致使处理系统“酸化”，微生物性能恶化(Ng Wun Jern 1987，杨虹2000，邓良伟2002)。 加碱(杨虹等，2000)或添加外源有机物质(Obaja等2003)是人们通常采用的改进方法，但是加 碱或添加外源有机物质大大增加了处理设施、运行费用和操作强度，在工程上难以实施。基于 此，对于这类高氮高浓度有机废水，一些研究者放弃厌氧前处理，直接进行好氧处理(Liao等 1991，Fernandes等1991，Bortone等1992，Su Jung-Jeng等1997，Edgerton 2000，寇建朝 等2004)。尽管直接进行好氧处理能取得较好的有机污染物和NH4 +-N去除效果，但是由于这 类废水的污染物浓度很高，采用好氧工艺进行直接处理时，一般需要对废水进行稀释或采用较 长的水力停留时间(HRT)，两者都会加大反应器容积和供氧能耗。对原废水进行稀释，还会增加 因稀释水所致的成本。
发明内容 建立一种高氮高浓度有机废水处理新型工艺：厌氧-加原水-间歇曝气 (anaerobic--adding raw wastewater-intermittent aeration)工艺(简称Anarwia工艺)。也就是：在厌 氧处理前，对废水进行分流，大部分高氮高浓度有机废水进入厌氧消化系统进行厌氧处理，小 部分未经厌氧消化的高氮高浓度有机废水(以下简称原水)直接进入配水池与厌氧出水混合，混合 水再进行好氧后处理。
通过添加一定的原水，并采用间歇曝气的序批式反应器工艺(SBR)进行好氧后处理，促 进系统的反硝化作用，补充碱度，维持系统pH值稳定，保证系统降解性能。通过本工艺的处理， 出水可达到NH4 +-小于15mg/L，TN小于80mg/L，COD小于300mg/L，BOD5小于30mg/L。
而整个废水处理工艺的厌氧消化系统与常规方法基本相同。本发明的新颖性表现在以 下几方面：
(1)高氮高COD有机废水厌氧消化出水富氮缺碳，通过配水可以改善厌氧出水的可生化性 (BOD5/COD)和碳氮比(BOD5/N)，使微生物生长的碳氮比更趋合理，有利于微生物生长繁殖;
(2)通过配水可以增加厌氧出水中易降解性有机物，有利于反硝化作用，从而可增加碱度， 维持处理系统正常的pH值。同时反硝化作用增强，减少了系统中硝酸盐氮(NO3 --N)积累及其对 硝化的抑制作用，有利于硝化作用，从而促进了NH4 +-N的转化以及氮的最终去除;
(3)与好氧工艺直接处理高氮高浓度有机废水相比，Anarwia工艺的投资、能耗以及运行费 用大大降低;
(4)与常规厌氧-好氧工艺处理高氮高浓度有机废水相比，Anarwia工艺处理效果显著改善， 对污染物的去除率提高，出水污染物浓度降低;
(5)不需要添加外源有机碳;
(7)不用加碱维持系统碱度。
具体实施方式 Anarwia工艺包括厌氧消化系统、配水池以及好氧后处理系统。根据不同 高氮高浓度有机废水各自特点，在本工艺之外视具体情况增加前处理系统(调节池、固液分离、 集水池等)以及污泥脱水统等。厌氧消化系统包括厌氧消化反应器、沼气贮存、净化与利用。 厌氧消化反应器根据废水特性可采用厌氧接触反应器(AC)、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床 (UASB)等。本发明要求在集水池设厌氧消化池进料泵和配水池进料泵分别用于厌氧消化池进料 及配水。本发明的实施步骤如下：
(1)60%～90%的高氮高浓度有机废水进入厌氧消化系统进行厌氧处理，厌氧出水经沉淀后 进入配水池。
(2)10%～40%的高氮高浓度有机废水直接进入配水池与厌氧消化出水进行混合。
(3)混合水采用具有良好反硝化效果的SBR工艺进行好氧后处理，SBR的污泥负荷 0.05～0.15kg-BOD5/kg-MLSS.d。
(4)通过闲置阶段SBR搅拌和调节混合水配比控制曝气前pH值大于7.5，使处理系统稳 定运行。