申请日2018.04.27
公开(公告)日2018.10.02
IPC分类号C02F3/28; C02F3/34
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含氮废水处理方法，其包括以下步骤：对含氮废水进行前置处理;把前置处理后的含氮废水注入生化单元，生化单元内设置有微生物填料和活性污泥，微生物填料内包含驯化的微生物菌落;含氮废水在生化单元内被处理，在含氮废水被处理的过程中至少部分微生物填料被驱动产生振动;把经过处理达标后的水排出。该种含氮废水处理方法在处理废水的过程中无需投入碳源，无需设置曝气装置，且有效避免管线堵塞和流动死区的出现。
权利要求书
1.一种含氮废水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
对含氮废水进行前置处理;
把前置处理后的含氮废水注入生化单元，所述生化单元内设置有微生物填料和活性污泥，所述微生物填料内包含驯化的微生物菌落;
含氮废水在所述生化单元内被处理，在含氮废水被处理的过程中至少部分所述微生物填料被驱动产生振动;
把经过处理达标后的水排出。
2.根据权利要求1所述的含氮废水处理方法，其特征在于：所述前置处理包括调节含氮废水中的悬浮固体含量、pH值和生化毒性。
3.根据权利要求2所述的含氮废水处理方法，其特征在于：在所述前置处理时使含氮废水中的悬浮固体含量不大于800mg/L，pH值为5.5-9.5。
4.根据权利要求1所述的含氮废水处理方法，其特征在于：在向所述生化单元注入含氮废水前，向所述生化单元注入自来水，自来水中加入葡萄糖或乙酸钠。
5.根据权利要求1所述的含氮废水处理方法，其特征在于：在向所述生化单元注入含氮废水前，向所述活性污泥中加入厌氧氨氧化菌。
6.根据权利要求1所述的含氮废水处理方法，其特征在于：部分所述微生物填料被固定在所述生化单元内，部分所述微生物填料被驱动振动。
7.根据权利要求1所述的含氮废水处理方法，其特征在于：检测出所述微生物填料的共振频率，使所述微生物填料在其共振频率下振动。
8.根据权利要求1或6或7所述的含氮废水处理方法，其特征在于：至少部分所述微生物填料内包括铁基金属或磁性物质，对所述微生物填料所在的区域施加可变磁场。
9.根据权利要求1所述的含氮废水处理方法，其特征在于：设置多个沿竖直方向排布的所述生化单元，便于位于较上层的生化单元中的水体降流到位于较下层的生化单元中。
10.根据权利要求9所述的含氮废水处理方法，其特征在于：设置提升装置，所述提升装置把位于较下层的生化单元中的水体提升到位于较上层的生化单元中。
说明书
一种含氮废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含氮废水处理方法。
背景技术
当前工业发展迅速，伴随而来的环境污染也日趋严重，许多工业废水的处理成了主要问题，而面对含氮废水更是如此，特别是高浓度的含氮废水极难处理，即便最后出水达标也需要很高的处理成本，而且传统的处理方法占地面积大，处理效率低，过程复杂。
传统的废水脱氮方式一般为AAO，这种方式首先需要对含氮废水中的难降解物进行降解，随后通过投入碳源和回流的形式对含氮废水进行处理。在该方法中，需要投入碳源，碳源成本高;需要回流，高比例的回流容易对前段的菌群结构造成影响且会使各段的溶解氧产生波动，影响厌氧池的状态;需要设置大功率的曝气装置，能耗较高;同时，在各个反应池中容易出现管线堵塞或流动死区的问题，运行工况不佳。
为此，需要针对现有技术中存在的问题提出改进.
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种含氮废水的处理方法，其处理含氮废水的过程中无需投入碳源，无需设置曝气装置，且有效避免管线堵塞和流动死区的出现。
(二)技术方案
为了达到上述的目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供了一种含氮废水处理方法，其包括以下步骤：对含氮废水进行前置处理;把前置处理后的含氮废水注入生化单元，所述生化单元内设置有微生物填料和活性污泥，所述微生物填料内包含驯化的微生物菌落;含氮废水在所述生化单元内被处理，在含氮废水被处理的过程中至少部分所述微生物填料被驱动产生振动;把经过处理达标后的水排出。
进一步地，所述前置处理包括调节含氮废水中的悬浮固体含量、pH 值和生化毒性。
进一步地，在所述前置处理时使含氮废水中的悬浮固体含量不大于 800mg/L，pH值为5.5-9.5。
进一步地，在向所述生化单元注入含氮废水前，向所述生化单元注入自来水，自来水中加入葡萄糖或乙酸钠。
进一步地，在向所述生化单元注入含氮废水前，向所述活性污泥中加入厌氧氨氧化菌。
进一步地，部分所述微生物填料被固定在所述生化单元内，部分所述微生物填料被驱动振动。
进一步地，检测出所述微生物填料的共振频率，使所述微生物填料在其共振频率下振动。
进一步地，在至少部分所述微生物填料内包括铁基金属或磁性物质，对所述微生物填料所在的区域施加可变磁场。
进一步地，设置多个沿竖直方向排布的所述生化单元，便于位于较上层的生化单元中的水体能够降流到位于较下层的生化单元中。
进一步地，设置提升装置，所述提升装置把位于较下层的生化单元中的水体提升到位于较上层的生化单元中。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
(1)在对含氮废水进行处理时，活性污泥使微生物填料上附着微生物菌落，微生物菌落对含氮废水进行处理;通过采用振动的手段使得水体的液面的表面边界层出现扰动，使得空气中的氧更容易溶入水体的表面，而水体的下层部分的微生物填料与生化单元接触的区域溶氧量较小，使生化单元内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，通过该三个区域内的生化反应来使含氮废水被净化，实现对含氮废水的处理;
(2)振动会使得微生物填料内形成微通道，使得微生物填料内的微生物菌落与含氮废水发生更好的接触，提高对含氮废水的处理效率;
(3)振动会使得生化单元中的水体形成扰动，提高水体的流动性，防止流动死区的出现，由于无需设置回流，不会有管道堵塞的情况发生;
(4)通过振动的方式提高溶氧量也无需设置曝气装置，同时，相比于曝气装置，振动装置所需的能耗较小，更节能;
(5)经试验，在该处理方法中，无需投入碳源该系统也能稳定运行，运行成本较低;
(6)在优选的方案中，设置沿竖直方向排布的多个生化单元，可从上而下形成进化式微生物菌落，各段可实现不同的净化功能，整个系统具有更好的稳定性和抗冲击性，同时，在水体从上往下降流的过程中，结合振动的作用，能够让更多的氧气溶入水体中，对高化学需氧量的含氮废水有更好的处理效果。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施例，对本发明作详细描述。
本发明提供了一种含氮废水处理方法，其包括以下步骤：
设置生化单元，生化单元内设置有微生物填料，在生化单元内加入活性污泥，优选地先在生化单元内注入自来水，使生化单元的微生物填料内驯化出用于处理含氮废水的微生物菌落。对于注入自来水和加入活性污泥无先后次序要求。当然，也可以先不加入自来水，而是后续加入含氮废水时再循环微生物菌落，但是驯化速度和驯化效果稍微欠佳。
对含氮废水进行前置处理，该前置处理使含氮废水中的悬浮固体的含量在特定的范围值内，使含氮废水的pH值在特定的范围内，并使含氮废水中不含对微生物菌落造成极大伤害的物质，防止含氮废水使微生物菌落失衡。
把前置处理后的含氮废水注入生化单元。
含氮废水在生化单元内被处理，在含氮废水被处理的过程中至少部分微生物填料被驱动产生振动。处理时，可以是边注入含氮废水边输出处理好的达标的水，即不断有新的含氮废水被注入，同时也不断有被处理好的达标的水被排出;也可以是注入含氮废水后，含氮废水在生化单元内停留一定的时间，一段时间后把生化单元内的被处理好的达标的水一起排出。所述的至少部分微生物填料被驱动产生振动，是指可以是全部微生物填料都被驱动产生振动，也可以是一部分微生物填料被驱动产生振动，具体将在下文详述。
把经过处理达标后的水排出。
基于上述的方法步骤，本发明所提供的含氮废水处理方法在对含氮废水进行处理时，活性污泥使微生物填料上附着微生物菌落，微生物菌落对含氮废水进行处理;通过采用振动的手段使得水体的液面的表面边界层出现扰动，使得空气中的氧更容易溶入水体的表面，而水体的下层部分的微生物填料与生化单元接触的区域溶氧量较小，使生化单元内形成好氧区、缺氧区和厌氧区，通过该三个区域内的生化反应来使含氮废水被净化，实现对含氮废水的处理;振动会使得微生物填料内形成微通道，使得微生物填料内的微生物菌落与含氮废水发生更好的接触，提高对含氮废水的处理效率;振动会使得生化单元中的水体形成扰动，提高水体的流动性，防止流动死区的出现;由于无需设置回流，不会有管道堵塞的情况发生;通过振动的方式提高溶氧量也无需设置曝气装置，同时，相比于曝气装置，振动装置所需的能耗较小，更节能;经试验，在该处理方法中，无需投入碳源该系统也能稳定运行，运行成本较低。
优选地，在前置处理时使含氮废水中的悬浮固体含量不大于800mg/L， pH值为5.5-9.5。调节悬浮固体含量可以通过投入絮凝剂或气浮等方式进行处理，调节pH值可以通过加入酸碱试剂进行处理，含氮废水被处理至符合上述要求后，再输入到生化单元中。进一步优选地pH值为7。
优选地，在向生化单元注入含氮废水前，向生化单元注入自来水，自来水中加入葡萄糖或乙酸钠;加入上述物质能够提高初期微生物菌落的驯化速度。
优选地，在向生化单元注入含氮废水前，向活性污泥中加入厌氧氨氧化菌;加入厌氧氨氧化菌能够降低微生物菌落的驯化周期，提高生化单元的脱氮能力。
优选地，含氮废水在生化单元内被处理时，部分微生物填料被固定在生化单元内，部分微生物填料被驱动振动。在生化单元处理含氮废水的过程中，在被固定的微生物填料与被驱动振动的微生物填料之间会促使含氮废水循环流动，使含氮废水被更加充分地处理。
优选地，检测出微生物填料的共振频率，使微生物填料在其共振频率下振动。可以在生化单元内设置振动数据采集器，采集并计算出微生物填料的共振频率，控制驱动振动的振动装置的振动频率，使振动装置的振动频率与微生物填料的共振频率一致，在产生共振后能够减少能量的消耗。同时，在后续运行的过程中采集到附着有微生物菌落的微生物填料的实时振动频率后，可以通过该实时振动频率换算得出当前的微生物填料内的微生物菌落的数量情况。
当然，振动装置的振动频率也不一定需要与微生物填料的共振频率一样。根据不同的情况，可以通过改变振动装置的振动频率来调节水体的液面的表面边界层的扰动幅度，以调整水体的溶氧量。优选地，振动需要使得生化单元的上端溶解氧达到2-5mg/L。
优选地，在至少部分微生物填料内包括铁基金属或磁性物质，对微生物填料所在的区域施加可变磁场，使铁基金属或磁性物质带动至少部分微生物填料振动。通过外加的可变磁场来使微生物填料振动。
优选地，设置多个沿竖直方向排布的生化单元，便于位于较上层的生化单元中的水体能够降流到位于较下层的生化单元中，水体在降流的过程中与氧气接触以增加水体中的溶氧量。在该优选的方案中，设置沿竖直方向排布的多个生化单元，可从上而下形成进化式微生物菌落，各段可实现不同的净化功能，整个系统具有更好的稳定性和抗冲击性，同时，在水体从上往下降流的过程中，结合振动的作用，能够让更多的氧气溶入水体中，对高化学需氧量的含氮废水有更好的处理效果。
进一步优选地的，设置提升装置，提升装置把位于较下层的生化单元中的水体提升到位于较上层的生化单元中。把位于较下层的生化单元的降流水体再次提升到位于较上层的生化单元中，针对高氮浓度或高化学需氧量的含氮废水会有更好的处理效果。
在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施例。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。