公布日：2022.12.02
申请日：2022.09.30
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/00(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F1/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种咖啡因废水的生化处理方法，属于废水处理领域。本发明提供的方法主要包括均质调节、动态水解酸化、可变反硝化、MBBR处理、后置反硝化和脱气六个阶段；所述可变反硝化依次设置气力搅拌区和预曝气区两个分区。在本发明中，调节和动态水解酸化为生化预处理阶段；可变反硝化和MBBR构成主要脱氮阶段，后置反硝化和脱气作为二级脱氮阶段；可变反硝化和MBBR均可实现同步硝化反硝化(SND)，其中，可变反硝化在进行反硝化作用的同时，通过在反硝化阶段增加预曝气区，利用曝气对进水进行解毒和氨化，使后续硝化更容易进行，从而实现短程硝化反硝化反应。
权利要求书
1.一种咖啡因废水的生化处理方法，包括以下步骤：(1)将物化处理后的咖啡因废水进行均质调节，得到调节液；(2)将所述步骤(1)得到的调节液进行动态水解酸化，得到水解液；(3)将所述步骤(2)得到的水解液部分进行可变反硝化，得到可变反硝化液，剩余部分作为碳源用于后置反硝化；所述可变反硝化在可变反硝化池中进行，所述可变反硝化池中依次设置气力搅拌区和预曝气区；(4)将所述步骤(3)得到的可变反硝化液进行MBBR处理，得到混合液；(5)将所述步骤(4)得到的混合液依次进行一次沉淀、后置反硝化、脱气和二次沉淀，得到最终出水。
2.根据权利要求1所述的生化处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中气力搅拌区和预曝气区的分区比例为1:1-1:1.5。
3.根据权利要求2所述的生化处理方法，其特征在于，所述气力搅拌区和预曝气区均设置曝气装置。
4.根据权利要求3所述的生化处理方法，其特征在于，所述气力搅拌区和预曝气区的曝气量之比为1:4-1:2。
5.根据权利要求3所述的生化处理方法，其特征在于，所述气力搅拌区和预曝气区的气水比独立地为30:1-40:1。
6.根据权利要求1所述的生化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)得到的调节液的控制参数为：pH＝6-9，T＝20-25℃；所述步骤(2)得到的水解液的控制参数为：氨氮≥300mg/L，COD≤2000mg/L，水温＝30-31℃，pH＝6-9，orp≤-300mv；所述步骤(3)得到的可变反硝化液的控制参数为：T＝30-31℃，pH＝7-9，orp≥-100mv，DO＝1-2mg/L，COD≤1800mg/L，氨氮≤150mg/L，TN≤300mg/L；所述步骤(4)得到的混合液的控制参数为：污泥浓度为8000-10000mg/L，pH＝7-8，DO＝2.5-3mg/L，COD≤250mg/L，氨氮≤150mg/L，TN≤270mg/L；所述步骤(5)中后置反硝化后出水的控制参数为：COD≤150mg/L，氨氮≤10mg/L，ORP≤-500mv，DO≤0.5mg/L，pH＝7-9。
7.根据权利要求1所述的生化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中的动态水解酸化在水解酸化池中进行，所述水解酸化池的中间设置沉淀池，所述沉淀池中设置污泥回流装置。
8.根据权利要求7所述的生化处理方法，其特征在于，所述沉淀池产生的厌氧污泥，作为补充污泥回流到水解酸化池，剩余部分进行压滤。
9.根据权利要求1所述的生化处理方法，其特征在于，所述步骤(5)中一次沉淀得到的污泥，部分作为吸附剂用于水解酸化池和均质调节池，部分用于补充可变反硝化和MBBR所需的污泥量。
10.根据权利要求1所述的生化处理方法，其特征在于，所述步骤(5)中二次沉淀得到的污泥部分回流用于后置反硝化，补充后置反硝化中所需的污泥量；剩余部分回流用于MBBR处理，补充MBBR处理中所需的污泥量。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种咖啡因废水的生化处理方法。本发明提供的生化处理方法，处理流程短且总氮处理效率高。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种咖啡因废水的生化处理方法，包括：
(1)将物化处理后的咖啡因废水进行均质调节，得到调节液；
(2)将所述步骤(1)得到的调节液进行动态水解酸化，得到水解液；
(3)将所述步骤(2)得到的水解液部分进行可变反硝化，得到可变反硝化液，剩余部分作为碳源用于后置反硝化；
所述可变反硝化在可变反硝化池中进行，所述可变反硝化池中依次设置气力搅拌区和预曝气区；
(4)将所述步骤(3)得到的可变反硝化液进行MBBR处理，得到混合液；
(5)将所述步骤(4)得到的混合液依次进行一次沉淀、后置反硝化、脱气和二次沉淀，得到最终出水。
优选地，所述步骤(3)中气力搅拌区和预曝气区的分区比例为1:1-1:1.5。
优选地，所述气力搅拌区和预曝气区均设置曝气装置。
优选地，所述气力搅拌区和预曝气区的曝气量之比为1:4-1:2。
优选地，所述气力搅拌区和预曝气区的气水比独立地为30:1-40:1。
优选地，所述步骤(1)得到的调节液的控制参数为：pH＝6-9，T＝20-25℃；
所述步骤(2)得到的水解液的控制参数为：氨氮≥300mg/L，COD≤2000mg/L，水温＝30-31℃，pH＝6-9，orp≤-300mv；
所述步骤(3)得到的可变反硝化液的控制参数为：T＝30-31℃，pH＝7-9，orp≥-100mv，DO1-2mg/L，COD≤1800mg/L，氨氮≤150mg/L，TN≤300mg/L；
所述步骤(4)得到的混合液的控制参数为：污泥浓度为8000-10000mg/L，pH＝7-8，DO＝2.5-3mg/L，COD≤250mg/L，氨氮≤150mg/L，TN≤270mg/L；
所述步骤(5)中后置反硝化后出水的控制参数为：COD≤150mg/L，氨氮≤10mg/L，ORP≤-500mv，DO≤0.5mg/L，pH＝7-9。
优选地，所述步骤(2)中的动态水解酸化在水解酸化池中进行，所述水解酸化池的中间设置沉淀池，所述沉淀池中设置污泥回流装置。
优选地，所述沉淀池产生的厌氧污泥，作为补充污泥回流到水解酸化池，剩余部分进行压滤。
优选地，所述步骤(5)中一次沉淀得到的污泥，部分作为吸附剂用于水解酸化池和均质调节池，部分用于补充可变反硝化和MBBR所需的污泥量。
优选地，所述步骤(5)中二次沉淀得到的污泥部分回流用于后置反硝化，补充后置反硝化中所需的污泥量；剩余部分回流用于MBBR处理，补充MBBR处理中所需的污泥量。
本发明提供了一种咖啡因废水的生化处理方法，包括以下步骤：(1)将物化处理后的咖啡因废水进行均质调节，得到调节液；(2)将所述步骤(1)得到的调节液进行动态水解酸化，得到水解液；(3)将所述步骤(2)得到的水解液部分进行可变反硝化，得到可变反硝化液，剩余部分作为碳源用于后置反硝化；所述可变反硝化在可变反硝化池中进行，所述可变反硝化池中依次设置气力搅拌区和预曝气区；(4)将所述步骤(3)得到的可变反硝化液进行MBBR处理，得到混合液；(5)将所述步骤(4)得到的混合液依次进行一次沉淀、后置反硝化、脱气和二次沉淀，得到最终出水。本发明以均质调节和动态水解酸化作为生化预处理阶段，通过均质调节实现废水中大分子物质的吸附，主要起到均匀水质的效果，减少废水对动态水解酸化阶段的冲击；通过动态水解酸化将废水中大分子有机物转化为小分子物质，通过回流污泥和沉淀排泥实现有机物质的吸附、解毒、排出系统和部分降解的目的，同时一定程度上降低废水中的COD值为后续废水处理做好准备工作；然后以可变反硝化和MBBR构成主要脱氮阶段，其中可变反硝化可实现同步硝化反硝化处理，其通过设置气力搅拌区主要实现反硝化处理，通过设置预曝气区，起到一定的硝化处理效果，通过预曝气对进水进行解毒和氨化，使后续硝化更容易进行；通过同步硝化反硝化MBBR处理，实现进一步脱氮；最后以后置反硝化和脱气作为二级脱氮阶段，利用后置反硝化和脱气分别进行反硝化和硝化处理，作为可变反硝化段以及MBBR段的补充处理，最终实现废水中总氮的有效处理；可变反硝化和MBBR均可实现同步硝化反硝化(SND)，其中，可变反硝化在进行反硝化作用的同时，通过增加预曝气区，利用曝气对进水进行解毒和氨化，使后续硝化更容易进行，从而实现短程硝化反硝化反应，简化了处理流程。
（发明人：孙永军;杨全文;孙永茂;杨云飞;孙文叙;虞振国;张宽;张汝明;张砚军;仇政;吴琳琳）