申請(qǐng)日2013.10.08

　　公開(公告)日2015.04.15

　　IPC分類號(hào)C02F1/72

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，在對(duì)高氨氮廢水進(jìn)行短程硝化反硝化處理之前，向廢水中添加有機(jī)酸對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)氧化。本發(fā)明通過有機(jī)酸的添加，為反應(yīng)體系提供了氫離子，結(jié)合高氨氮廢水中含有的硝酸根，形成酸性氧化環(huán)境，促進(jìn)了難生物降解大分子物質(zhì)向可供微生物利用的小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，將對(duì)氨氧化菌有毒、有害的有機(jī)物開環(huán)或斷鏈，分解為小分子，預(yù)氧化過程一方面可以降低廢水對(duì)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(yīng)過程提供碳源。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于在對(duì)高氨氮廢水進(jìn)行短程硝化反硝化處理之前，向廢水中添加有機(jī)酸對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)氧化，所述有機(jī)酸為乙酸，向廢水中添加乙酸的同時(shí)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。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)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。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于廢水的預(yù)氧化過程中持續(xù)對(duì)廢水進(jìn)行攪拌，預(yù)氧化處理的時(shí)間為30～60min。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于調(diào)節(jié)廢水在短程硝化反應(yīng)過程中的曝氣量，使廢水中的溶解氧濃度為0.5～1.0mg/L。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于向進(jìn)行短程硝化反應(yīng)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(chǎn)生的活性污泥。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于向進(jìn)行短程硝化反應(yīng)過程中的廢水中添加堿，調(diào)節(jié)廢水的pH值為8.0～8.5。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，其特征在于廢水在反應(yīng)器中進(jìn)行處理，所述反應(yīng)器包括豎直的圓柱狀殼體，所述殼體內(nèi)同軸設(shè)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(nèi)部空間連通，所述中空筒內(nèi)設(shè)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(shè)有微孔曝氣裝置，所述缺氧區(qū)內(nèi)填充有用于促進(jìn)反硝化反應(yīng)進(jìn)行的填料。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)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(shè)有與其連通并延伸至所述殼體外的進(jìn)水管，所述殼體的底端設(shè)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(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)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(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化反應(yīng)的方法。

　　背景技術(shù)

　　煉油催化劑生產(chǎn)廢水主要是重油催化裂化催化劑生產(chǎn)的廢水，其生產(chǎn)過程使用大量銨鹽和氨水，高氨氮廢水是煉油催化劑生產(chǎn)過程的必然產(chǎn)物。催化劑污水水質(zhì)復(fù)雜，具有懸浮物及氨氮濃度高、波動(dòng)幅度大(60mg/L～300mg/L)、成分復(fù)雜和B/C值低等特點(diǎn)，較難實(shí)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(diǎn)加氯法等)和生物處理法。傳統(tǒng)的生物處理法是目前應(yīng)用最廣泛的脫氮技術(shù)，運(yùn)用微生物的生理代謝作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，再通過反硝化作用實(shí)現(xiàn)徹底脫氮。

　　傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)主要存在以下問題：工藝流程長(zhǎng)、占地面積大及基建投資費(fèi)用高;冬季低溫時(shí)，微生物活性低，易造成處理效果不穩(wěn)定;系統(tǒng)的HRT較長(zhǎng)，需要較大的曝氣池，增加了投資和運(yùn)行費(fèi)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(shí)進(jìn)行污泥和硝化液回流，增加了動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用;系統(tǒng)抗沖擊能力較弱，高濃度氨氮廢水會(huì)抑制硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，處理費(fèi)用較高，而且還有可能造成二次污染。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為克服現(xiàn)有技術(shù)下的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，可在短時(shí)間內(nèi)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化過程，實(shí)現(xiàn)煉油催化劑廢水的經(jīng)濟(jì)高效處理。

　　本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種前置預(yù)氧化實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)短程硝化反硝化處理廢水的方法，在對(duì)高氨氮廢水進(jìn)行短程硝化反硝化處理之前，向廢水中添加有機(jī)酸對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)氧化。

　　所述有機(jī)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(yù)氧化過程中持續(xù)對(duì)廢水進(jìn)行攪拌，預(yù)氧化處理的時(shí)間為30～60min。

　　本方法在向廢水中添加乙酸的同時(shí)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(diào)節(jié)廢水在短程硝化反應(yīng)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(jìn)行短程硝化反應(yīng)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(chǎn)生的污泥。

　　進(jìn)一步地，可以向進(jìn)行短程硝化反應(yīng)過程中的廢水中添加堿，調(diào)節(jié)廢水的pH值為8.0～8.5。

　　通常情況下，廢水在反應(yīng)器中進(jìn)行處理，所述反應(yīng)器可以包括豎直的圓柱狀殼體，所述殼體內(nèi)可以同軸設(shè)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(nèi)部空間連通，所述中空筒內(nèi)可以設(shè)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(shè)有微孔曝氣裝置，所述缺氧區(qū)內(nèi)可以填充有用于促進(jìn)反硝化反應(yīng)進(jìn)行的填料。

　　所述中空筒的底端可以設(shè)有與其連通并延伸至所述殼體外的進(jìn)水管，所述殼體的底端可以設(shè)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(jìn)行短程硝化反硝化之前的廢水中添加有機(jī)酸進(jìn)行預(yù)氧化，為反應(yīng)體系提供了氫離子，結(jié)合高氨氮廢水(和與有機(jī)酸同時(shí)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(yīng)穩(wěn)定后可以進(jìn)行一定程度的污水回流以提供硝酸根)，促進(jìn)了難生物降解大分子物質(zhì)向可供微生物利用的小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(將對(duì)氨氧化菌有毒、有害的有機(jī)物開環(huán)或斷鏈，分解為小分子)。預(yù)氧化過程一方面可以降低廢水對(duì)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(yīng)過程提供碳源，根據(jù)申請(qǐng)人的實(shí)驗(yàn)，依據(jù)這種預(yù)氧化方法，可有效改善煉油催化劑生產(chǎn)廢水的可生化性(BOD5/CODCr可提高32-50%)。

　　預(yù)氧化過程中持續(xù)對(duì)廢水進(jìn)行攪拌，既有利于有機(jī)酸中的氫離子與廢水中的硝酸根離子結(jié)合形成酸性氧化環(huán)境，又可進(jìn)一步促進(jìn)難生物降解的大分子物質(zhì)向可供微生物利用的小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化。

　　向廢水中添加有機(jī)酸的同時(shí)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(jié)合的反應(yīng)趨勢(shì)，促進(jìn)酸性氧化環(huán)境的形成。

　　調(diào)節(jié)廢水在短程硝化反應(yīng)過程中的曝氣量，有利于氨氧化菌的積累，同時(shí)，較低的溶解氧也為反硝化反應(yīng)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(jìn)行。

　　向進(jìn)行短程硝化反應(yīng)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(yīng)的進(jìn)程。

　　反應(yīng)器分為預(yù)氧化區(qū)、好氧區(qū)和缺氧區(qū)，將預(yù)氧化過程、短程硝化和反硝化過程進(jìn)行了有效分隔，便于對(duì)各反應(yīng)過程分別進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。加酸預(yù)氧化和反應(yīng)器的合理分區(qū)，增強(qiáng)廢水脫氮的處理速率，并可為微生物提供良好的外部生長(zhǎng)環(huán)境，從而加快短程硝化反硝化過程的啟動(dòng)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(yīng)器容積和降低污泥產(chǎn)量等特點(diǎn)，還可以通過調(diào)整有機(jī)酸及生活污水投加量、污水回流量和廢水在各反應(yīng)過程中的停留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)良好的生物脫氮效果，有效地抗擊污泥沖擊負(fù)荷。