申請日2013.10.08
公開(公告)日2014.01.15
IPC分類號C02F1/72
摘要
本發(fā)明涉及一種前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，在對高氨氮廢水進行短程硝化反硝化處理之前，向廢水中添加有機酸對廢水進行預氧化。本發(fā)明通過有機酸的添加，為反應體系提供了氫離子，結合高氨氮廢水中含有的硝酸根，形成酸性氧化環(huán)境，促進了難生物降解大分子物質向可供微生物利用的小分子物質的轉化，將對氨氧化菌有毒、有害的有機物開環(huán)或斷鏈，分解為小分子，預氧化過程一方面可以降低廢水對微生物的毒性，提高廢水自身的可生化性，為短程硝化和反硝化菌群提供良好的外部環(huán)境，另一方面也可以為后續(xù)的硝化反應過程提供碳源。
權利要求書
1.一種前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于在對高氨氮廢水進行短程硝化反硝化處理之前，向廢水中添加有機酸對廢水進行預氧化。
2.根據(jù)權利要求1所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于所述有機酸為乙酸。
3.根據(jù)權利要求2所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于所述乙酸的添加量為含每克氨氮的廢水中添加2.5～3.5g乙酸。
4.根據(jù)權利要求3所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于廢水的預氧化過程中持續(xù)對廢水進行攪拌，預氧化處理的時間為30～60min。
5.根據(jù)權利要求4所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于向廢水中添加乙酸的同時添加生活污水，所述生活污水為市政污水和/或居民區(qū)污水，添加的乙酸與生活污水中的硝酸根的摩爾濃度比大于1且小于2。
6.根據(jù)權利要求5所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于調節(jié)廢水在短程硝化反應過程中的曝氣量，使廢水中的溶解氧濃度為0.5～1.0mg/L。
7.根據(jù)權利要求6所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于向進行短程硝化反應過程中的廢水中添加活性污泥，所述污泥為市政污泥和/或廢水處理廠產生的活性污泥。
8.根據(jù)權利要求7所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于向進行短程硝化反應過程中的廢水中添加堿，調節(jié)廢水的pH值為8.0～8.5。
9.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于廢水在反應器中進行處理，所述反應器包括豎直的圓柱狀殼體，所述殼體內同軸設有豎直的中空筒，所述中空筒的底端與所述殼體的底端固定連接，所述中空筒的頂端敞開，所述殼體的頂端至少與所述中空筒臨近的部分敞開且所述中空筒的頂端高于所述殼體的頂端，或者所述中空筒的頂端敞開且與所述殼體的內部空間連通，所述中空筒內設有攪拌槳，所述中空筒與所述殼體之間的環(huán)形空間分為好氧區(qū)和缺氧區(qū)上下兩部分，所述好氧區(qū)的底部設有微孔曝氣裝置，所述缺氧區(qū)內填充有用于促進反硝化反應進行的填料。
10.根據(jù)權利要求9所述的前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于所述中空筒的底端設有與其連通并延伸至所述殼體外的進水管，所述殼體的底端設有與所述環(huán)形空間連通并延伸至所述殼體外的出水管。
說明書
前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，尤其涉及一種在廢水的處理過程中通過前置加酸預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化反應的方法。
背景技術
煉油催化劑生產廢水主要是重油催化裂化催化劑生產的廢水，其生產過程使用大量銨鹽和氨水，高氨氮廢水是煉油催化劑生產過程的必然產物。催化劑污水水質復雜，具有懸浮物及氨氮濃度高、波動幅度大(60mg/L～300mg/L)、成分復雜和B/C值低等特點，較難實現(xiàn)生物處理。目前常用的處理方法包括物化處理法(如吹脫法和折點加氯法等)和生物處理法。傳統(tǒng)的生物處理法是目前應用最廣泛的脫氮技術，運用微生物的生理代謝作用將氨氮轉化為硝酸鹽，再通過反硝化作用實現(xiàn)徹底脫氮。
傳統(tǒng)的生物處理技術主要存在以下問題：工藝流程長、占地面積大及基建投資費用高;冬季低溫時，微生物活性低，易造成處理效果不穩(wěn)定;系統(tǒng)的HRT較長，需要較大的曝氣池，增加了投資和運行費用;系統(tǒng)為維持較高的生物濃度及獲得良好的脫氮效果，必須同時進行污泥和硝化液回流，增加了動力消耗和運行費用;系統(tǒng)抗沖擊能力較弱，高濃度氨氮廢水會抑制硝化細菌生長，處理費用較高，而且還有可能造成二次污染。
發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有技術下的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，可在短時間內快速啟動短程硝化反硝化過程，實現(xiàn)煉油催化劑廢水的經濟高效處理。
本發(fā)明采用的技術方案為：一種前置預氧化實現(xiàn)快速啟動短程硝化反硝化處理廢水的方法，在對高氨氮廢水進行短程硝化反硝化處理之前，向廢水中添加有機酸對廢水進行預氧化。
所述有機酸優(yōu)選為乙酸。
所述乙酸的添加量可以為含每克氨氮的廢水中添加2.5～3.5g乙酸。
通常，廢水的預氧化過程中持續(xù)對廢水進行攪拌，預氧化處理的時間為30～60min。
本方法在向廢水中添加乙酸的同時可以添加生活污水，所述生活污水可以為市政污水和/或居民區(qū)污水，添加的乙酸與生活污水中的硝酸根的摩爾濃度比優(yōu)選大于1且小于2。
優(yōu)選地，調節(jié)廢水在短程硝化反應過程中的曝氣量，使廢水中的溶解氧濃度為0.5～1.0mg/L。
在廢水的處理過程中，可以向進行短程硝化反應過程中的廢水中添加污泥，所述污泥可以為市政污泥和/或廢水處理廠產生的污泥。
進一步地，可以向進行短程硝化反應過程中的廢水中添加堿，調節(jié)廢水的pH值為8.0～8.5。
通常情況下，廢水在反應器中進行處理，所述反應器可以包括豎直的圓柱狀殼體，所述殼體內可以同軸設有豎直的中空筒，所述中空筒的底端可以與所述殼體的底端固定連接，所述中空筒的頂端敞開，所述殼體的頂端至少與所述中空筒臨近的部分敞開且所述中空筒的頂端高于所述殼體的頂端，或者所述中空筒的頂端敞開且與所述殼體的內部空間連通，所述中空筒內可以設有攪拌槳，優(yōu)選地，所述中空筒與所述殼體之間的環(huán)形空間分為好氧區(qū)和缺氧區(qū)上下兩部分，所述好氧區(qū)的底部可以設有微孔曝氣裝置，所述缺氧區(qū)內可以填充有用于促進反硝化反應進行的填料。
所述中空筒的底端可以設有與其連通并延伸至所述殼體外的進水管，所述殼體的底端可以設有與所述環(huán)形空間連通并延伸至所述殼體外的出水管。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過向進行短程硝化反硝化之前的廢水中添加有機酸進行預氧化，為反應體系提供了氫離子，結合高氨氮廢水(和與有機酸同時添加的生活污水)中含有的硝酸根，形成酸性氧化環(huán)境(反應穩(wěn)定后可以進行一定程度的污水回流以提供硝酸根)，促進了難生物降解大分子物質向可供微生物利用的小分子物質的轉化(將對氨氧化菌有毒、有害的有機物開環(huán)或斷鏈，分解為小分子)。預氧化過程一方面可以降低廢水對微生物的毒性，提高廢水自身的可生化性，為短程硝化和反硝化菌群提供良好的外部環(huán)境，另一方面也可以為后續(xù)的硝化反應過程提供碳源，根據(jù)申請人的實驗，依據(jù)這種預氧化方法，可有效改善煉油催化劑生產廢水的可生化性(BOD5/CODCr可提高32-50%)。
預氧化過程中持續(xù)對廢水進行攪拌，既有利于有機酸中的氫離子與廢水中的硝酸根離子結合形成酸性氧化環(huán)境，又可進一步促進難生物降解的大分子物質向可供微生物利用的小分子物質轉化。
向廢水中添加有機酸的同時添加生活污水，提高了廢水中硝酸根的含量，有利于加快硝酸根與氫離子結合的反應趨勢，促進酸性氧化環(huán)境的形成。
調節(jié)廢水在短程硝化反應過程中的曝氣量，有利于氨氧化菌的積累，同時，較低的溶解氧也為反硝化反應過程中的填料表面的生物膜提供了缺氧-厭氧環(huán)境，利于反硝化過程的順利進行。
向進行短程硝化反應過程中的廢水中添加適量的活性污泥，可以提高廢水中的微生物含量，避免由于在低曝氣量下廢水中的微生物含量太低而影響后續(xù)反應的進程。
反應器分為預氧化區(qū)、好氧區(qū)和缺氧區(qū)，將預氧化過程、短程硝化和反硝化過程進行了有效分隔，便于對各反應過程分別進行調節(jié)和控制。加酸預氧化和反應器的合理分區(qū)，增強廢水脫氮的處理速率，并可為微生物提供良好的外部生長環(huán)境，從而加快短程硝化反硝化過程的啟動速率。該方法還具有節(jié)省曝氣量、降低能耗、節(jié)省反硝化碳源、節(jié)省反應器容積和降低污泥產量等特點，還可以通過調整有機酸及生活污水投加量、污水回流量和廢水在各反應過程中的停留時間，實現(xiàn)良好的生物脫氮效果，有效地抗擊污泥沖擊負荷。
