公布日：2022.09.30
申請日：2022.03.30
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C01B25/45(2006.01)I;C05B7/00(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種己內酰胺廢水處理系統及其方法，其中己內酰胺廢水處理系統包括調節(jié)池一和調節(jié)池二，調節(jié)池一經過鳥糞石結晶裝置后與調節(jié)池二一起連接至混合池，混合池依次連接生物選擇池、水解酸化釋磷池、厭氧脫氮復合池、好氧倍增復合池、折流式沉淀池、高效混凝沉淀池和中間水池；折流式沉淀池通過污泥回流管連接生物選擇池，折流式沉淀池和高效混凝沉淀池連接污泥濃縮池；好氧倍增復合池通過混合液回流管連接厭氧脫氮復合池。本發(fā)明通過設置鳥糞石結晶裝置和生物選擇池以及在水解酸化釋磷復合池和厭氧脫氮復合池采用回轉推流混合反應模式和相應的動力機械、和裝填專門的優(yōu)化濾料，可以使得本發(fā)明的工藝在懸浮固體、有機物、氮、和磷的去除效率上實現最優(yōu)化，同時保持系統運行的穩(wěn)定和可靠。
權利要求書
1.一種己內酰胺廢水處理方法，其特征在于，所述己內酰胺廢水處理方法使用的己內酰胺廢水處理系統包括調節(jié)池一和調節(jié)池二，所述調節(jié)池一內通入含磷廢水，所述調節(jié)池二內通入非含磷廢水，所述調節(jié)池一經過鳥糞石結晶裝置后與調節(jié)池二一起連接至混合池，所述混合池依次連接生物選擇池、水解酸化釋磷池、厭氧脫氮復合池、好氧倍增復合池、折流式沉淀池、高效混凝沉淀池和中間水池；所述折流式沉淀池通過污泥回流管連接生物選擇池，所述折流式沉淀池和所述高效混凝沉淀池連接污泥濃縮池；所述好氧倍增復合池通過混合液回流管連接厭氧脫氮復合池；所述調節(jié)池一和調節(jié)池二分別連接隔油池一和隔油池二，所述隔油池一內通入含磷廢水，所述隔油池二內通入非含磷廢水；所述的己內酰胺廢水處理方法采用如下步驟：S1：預處理-隔油；S2：含磷和不含磷的廢水隔油后進入各自的調節(jié)池，含磷的廢水然后進入鳥糞石結晶沉淀裝置，除去大部分的磷和部分氨氮后進入混合池進行混合；不含磷的廢水的調節(jié)池出水進入混合池進行混合；S3：然后進入生化反應段進行處理；在生化處理段的前端設置生物選擇池，用來接納部分二沉池回流污泥；設置生物選擇區(qū)可以使得進水和隨回流污泥中所含的溶解氧在一個緩沖區(qū)內被好氧微生物消耗掉，從而防止溶解氧進入后續(xù)的水解酸化釋磷厭氧區(qū)，從而保證厭氧區(qū)內的水解酸化菌富集和積磷菌的徹底放磷；回流污泥中所含的硝化和反硝化細菌和完成聚合積磷的積磷菌以及其他的各類自養(yǎng)和異養(yǎng)微生物作為接種菌群在本生物選擇區(qū)以及后續(xù)的生化功能區(qū)進行有效的生長繁殖、并對廢水中所含的各類有機和無機成分進行有效的分解和利用；S4：從生物選擇池出來的廢水首先自流進入水解酸化釋磷池采用的環(huán)流混合反應器內；該環(huán)流混合反應器采用水力推流混合反應模式，在反應器中間設置隔墻，由若干臺水下推流器提供動力使得水在反應器內的狹長環(huán)形通道內進行回轉流動，這樣的設置使得反應裝置有足夠的橫向混合作用，迅速緩解水質和水量變化帶來的沖擊，并且減少從空氣中混入的氧氣；同時，由于不同的縱向位置的水質變化，使得整個反應池內可以富集更多種類的微生物和水解酶，這樣可以更徹底地對廢水中的有機物進行水解酸化，將更多的大分子切割成小分子，將環(huán)狀分子打開，保證水解酸化和生物放磷的效果；另外，這種設置，還可以將本環(huán)流混合反應器進水對反應出口水質的影響降低到最低程度；水解酸化細菌的固著生長還可以減少這些微生物隨污水流入缺氧區(qū)，使得微生物的生物相更加專一穩(wěn)定，進一步保障了水解酸化工藝段的效果；在水解酸化釋磷復合池內設置有填料，填料的作用是提供微生物的固著載體，從而使得反應裝置內能夠容納更多的固著態(tài)微生物，這既提高了反應器內的微生物濃度，又使反應器內生物相更為豐富，增加了反應器的容積負荷，進一步提高反應裝置的抗水質水量沖擊能力；S5：從水解酸化釋磷環(huán)流混合反應器出來的廢水自留進入厭氧脫氮復合池；所述厭氧脫氮復合池也采用和水解酸化釋磷池相同的環(huán)流混合反應器的水力反應模式，并且也設置生物載體來提供部分缺氧微生物的固著表面；在厭氧脫氮復合池內反硝化細菌將本單元進水和從后續(xù)的好氧倍增環(huán)流混合反應器出水回流的液體中的NO3-和NO2-還原成氮氣釋放到大氣中，同時將有機物分解利用；這個過程是微生物兼性異養(yǎng)生長過程，需要消耗碳源，同時降低BOD5，并產生大量堿度；所以在本反應單元，有機物濃度會得到一定程度降低，這樣就可以降低后續(xù)好氧處理步驟中有機物負荷，減少其供氧量需求，降低鼓風曝氣的能耗；另外，本單元反硝化脫氮所產生的堿度，也可以補充后續(xù)好氧硝化反應所需要的堿度，還能抑制后續(xù)好氧反應單元的絲狀菌的生長，有效控制污泥膨脹；本反應單元和水解酸化釋磷復合反應裝置一樣，本反應裝置內也設置有填料作為生物固著載體；S6：厭氧脫氮復合池出水自流進入好氧倍增復合池，在好氧倍增復合池中鋪設曝氣裝置進行供氧，曝氣裝置優(yōu)先采用微孔曝氣器；在本反應單元，在好氧條件下大量異養(yǎng)菌降解污水中的BOD，同時自身不斷的生長繁殖；同時，在好氧條件下，自養(yǎng)的硝化菌會成為一種優(yōu)勢菌種將NH3-N轉化為NO2-、將NO2-轉化為NO3-；自養(yǎng)的硝化細菌的生長需要一定濃度的堿度，堿度由前面單元帶入本反應單元或在本反應單元由其他異養(yǎng)微生物生產；在好氧條件下，在前面厭氧反應裝置中進入的完成放磷的積磷細菌會大量吸收混合液中的磷并以聚磷的形式儲存在細胞中，從而有效降低出水中的磷濃度；S7：好氧倍增復合池出水自流進入沉淀池進行泥水分離；所述沉淀池優(yōu)先選用折流沉淀池形式；沉淀后獲得的清液排至混凝沉淀進行進一步去除懸浮固體和除磷，所獲得的沉淀污泥則部分回流至生物選擇池作為種群接種和再生，部分沉淀污泥作為剩余污泥送污泥濃縮池濃縮并進行污泥脫水和干化后外排；此時，沉淀池上清液和沉淀污泥中總氮的濃度已經很低了，清液中的磷也很低，但沉淀污泥中含有大量的富集有磷的積磷細菌，回到生物選擇池和水解酸化釋磷池進行徹底放磷，并進入下一個循環(huán)的生長和除磷反應，隨剩余污泥排走的積磷細菌中所含的磷則從系統永久性地去除。
2.根據權利要求1所述的一種己內酰胺廢水處理方法，其特征在于，所述的己內酰胺廢水處理系統內設置有填料作為生物固著載體，水解酸化釋磷池和/或厭氧脫氮復合池采用ZXZY系列疊片展開式微生物載體作為填料。
3.根據權利要求1所述的一種己內酰胺廢水處理方法，其特征在于，所述生物選擇池、水解酸化釋磷池、厭氧脫氮復合池采用環(huán)流混合反應器，所述環(huán)流混合反應器包括四邊形的池壁（1），和設置在池壁（1）中央的分隔墻（2），所述分隔墻（2）的兩側分別設有至少一臺水下推流器（3），通過水下推流器（3），環(huán)流混合反應器內的水流通過水下推流器提供動力使得水在反應器內的狹長環(huán)形通道內進行回轉流動，這樣的設置使得反應裝置有足夠的橫向混合作用，迅速緩解水質和水量變化帶來的沖擊，并且減少從空氣中混入的氧氣。
4.根據權利要求1所述的一種己內酰胺廢水處理方法，其特征在于，所述S4和S5步驟中，所述填料可以使用任何能提供微生物固著生長的廢水處理填料，并以zyzx系列疊片展開式微生物載體為最優(yōu)，該載體采用PE膜片制成，展開后成球狀立體，具有質輕、比表面積大、載泥量大、強度好、污泥不會結團。
5.根據權利要求1所述的一種己內酰胺廢水處理方法，其特征在于，所述S6步驟中，為了使得好氧倍增復合池中產生的NO3-能夠從處理系統大量去除，需要將其混合液大量回流至S5步驟中的缺氧脫氮反應池中進行反硝化脫氮；本發(fā)明采用回流器將好氧倍增復合池中的混合液打回至缺氧脫氮反應池。
6.根據權利要求1所述的一種己內酰胺廢水處理方法，其特征在于，所述S7步驟中的沉淀池后設有高效混凝沉淀池，所述高效混凝沉淀池用于進一步對清液中的懸浮固體、總磷、大分子難降解的COD成分進行去除，所獲得的清液排入出水池進行儲存和外排，沉淀污泥和前一級沉淀池的剩余污泥一起進入污泥濃縮池進行污泥處理。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種經濟、高效、穩(wěn)定的己內酰胺廢水處理工藝，處理后的廢水能達到直接排放的標準，并可以為廢水進行回用和零排放處理提供條件，出水可以達到廢水回用處理系統的進水水質要求的己內酰胺廢水處理方法。
為了實現上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：
一種己內酰胺廢水處理系統，包括調節(jié)池一和調節(jié)池二，所述調節(jié)池一內通入含磷廢水，所述調節(jié)池二內通入非含磷廢水，所述調節(jié)池一經過鳥糞石結晶裝置后與調節(jié)池二一起連接至混合池，所述混合池依次連接生物選擇池、水解酸化釋磷池、厭氧脫氮復合池、好氧倍增復合池、折流式沉淀池、高效混凝沉淀池和中間水池；所述折流式沉淀池通過污泥回流管連接生物選擇池，所述折流式沉淀池和高效混凝沉淀池連接污泥濃縮池；所述好氧倍增復合池通過混合液回流管連接厭氧脫氮復合池。
優(yōu)選地，所述調節(jié)池一和調節(jié)池二分別連接隔油池一和隔油池二，所述隔油池一內通入含磷廢水，所述隔油池二內通入非含磷廢水。
優(yōu)選地，所述生物選擇池、水解酸化釋磷池、厭氧脫氮復合池采用環(huán)流混合反應器，所述環(huán)流混合反應器包括四邊形的池壁，和設置在池壁中央的分隔墻，所述分隔墻的兩側分別設有至少一臺水下推流器，通過水下推流器，環(huán)流混合反應器內的水流通過水下推流器提供動力使得水在反應器內的狹長環(huán)形通道內進行回轉流動，這樣的設置使得反應裝置有足夠的橫向混合作用，迅速緩解水質和水量變化帶來的沖擊，并且減少從空氣中混入的氧氣。
本發(fā)明還提供了一種己內酰胺廢水處理方法，步驟如下：
S1：預處理-隔油；
S2：含磷和不含磷的廢水隔油后進入各自的調節(jié)池，含磷的廢水然后進入鳥糞石結晶沉淀裝置，除去大部分的磷和部分氨氮后進入混合池進行混合；不含磷的廢水的調節(jié)池出水進入混合池進行混合；
S3：然后進入生化反應段進行處理；在生化處理段的前端設置生物選擇池，用來接納部分二沉池回流污泥；設置生物選擇區(qū)可以使得進水和隨回流污泥中所含的溶解氧在一個緩沖區(qū)內被好氧微生物消耗掉，從而防止溶解氧進入后續(xù)的水解酸化釋磷厭氧區(qū)，從而保證厭氧區(qū)內的水解酸化菌富集和積磷菌的徹底放磷；回流污泥中所含的硝化和反硝化細菌和完成聚合積磷的積磷菌以及其他的各類自養(yǎng)和異養(yǎng)微生物作為接種菌群在本生物選擇區(qū)以及后續(xù)的生化功能區(qū)進行有效的生長繁殖、并對廢水中所含的各類有機和無機成分進行有效的分解和利用；
S4：從生物選擇池出來的廢水首先自流進入水解酸化釋磷池采用的環(huán)流混合反應器內；該環(huán)流混合反應器采用水力推流混合反應模式，在反應器中間設置隔墻，由若干臺水下推流器提供動力使得水在反應器內的狹長環(huán)形通道內進行回轉流動，這樣的設置使得反應裝置有足夠的橫向混合作用，迅速緩解水質和水量變化帶來的沖擊，并且減少從空氣中混入的氧氣；同時，由于不同的縱向位置的水質變化，使得整個反應池內可以富集更多種類的微生物和水解酶，這樣可以更徹底地對廢水中的有機物進行水解酸化，將更多的大分子切割成小分子，將環(huán)狀分子打開，保證水解酸化和生物放磷的效果；另外，這種設置，還可以將本環(huán)流混合反應器進水對反應出口水質的影響降低到最低程度；水解酸化細菌的固著生長還可以減少這些微生物隨污水流入缺氧區(qū)，使得微生物的生物相更加專一穩(wěn)定，進一步保障了水解酸化工藝段的效果；
在水解酸化釋磷復合池內設置有填料，填料的作用是提供微生物的固著載體，從而使得反應裝置內能夠容納更多的固著態(tài)微生物(生物膜)，這既提高了反應器內的微生物濃度，又使反應器內生物相更為豐富，增加了反應器的容積負荷，進一步提高反應裝置的抗水質水量沖擊能力；
S5：從水解酸化釋磷環(huán)流混合反應器出來的廢水自留進入厭氧脫氮復合池；所述厭氧脫氮復合池也采用和水解酸化釋磷池相同的環(huán)流混合反應器的水力反應模式，并且也設置生物載體來提供部分缺氧微生物的固著表面；在厭氧脫氮復合池內反硝化細菌將本單元進水和從后續(xù)的好氧倍增環(huán)流混合反應器出水回流的液體中的NO3-和NO2-還原成氮氣釋放到大氣中，同時將有機物分解利用；這個過程是微生物的兼性異養(yǎng)生長過程，需要消耗碳源，同時降低BOD5，并產生大量堿度；所以在本反應單元，有機物濃度會得到一定程度降低，這樣就可以降低后續(xù)好氧處理步驟中有機物負荷，減少其供氧量需求，降低鼓風曝氣的能耗；另外，本單元反硝化脫氮所產生的堿度，也可以補充后續(xù)好氧硝化反應所需要的堿度，還能抑制后續(xù)好氧反應單元的絲狀菌的生長，有效控制污泥膨脹；本反應單元和水解酸化釋磷復合反應裝置一樣，本反應裝置內也設置填料作為生物的載體；
S6：厭氧脫氮復合池出水自流進入好氧倍增復合池，在好氧倍增復合池中鋪設曝氣裝置進行供氧，曝氣裝置優(yōu)先采用微孔曝氣器；在本反應單元，在好氧條件下大量異養(yǎng)菌降解污水中的BOD等成分，同時自身不斷的生長繁殖；同時，在好氧條件下，自養(yǎng)的硝化菌會成為一種優(yōu)勢菌種將NH3-N轉化為NO2-、將NO2-轉化為NO3-；自養(yǎng)的硝化細菌的生長需要一定濃度的堿度，堿度由前面單元帶入本反應單元或在本反應單元由其他異養(yǎng)微生物生產；在好氧條件下，在前面厭氧反應裝置中進入的完成放磷的積磷細菌會大量吸收混合液中的磷并以聚磷的形式儲存在細胞中，從而有效降低出水中的磷(PO43+)濃度；
S7：好氧倍增復合池出水自流進入沉淀池進行泥水分離；所述沉淀池優(yōu)先選用折流沉淀池形式；所述沉淀后獲得的清液排至混凝沉淀進行進一步去除懸浮固體和除磷等，所獲得的沉淀污泥則部分回流至生物選擇池作為種群接種和再生，部分沉淀污泥作為剩余污泥送污泥濃縮池濃縮并進行污泥脫水和干化后外排；此時，沉淀池上清液和沉淀污泥中總氮的濃度已經很低了，清液中的磷也很低，但沉淀污泥中含有大量的富集有磷的積磷細菌，回到生物選擇池和水解酸化釋磷池進行徹底放磷，并進入下一個循環(huán)的生長和除磷反應，隨剩余污泥排走的積磷細菌中所含的磷則從系統永久性地去除。
優(yōu)選地，所述S4和S5步驟中，填料可以使用任何能提供微生物固著生長的廢水處理填料，并以上海中耀環(huán)�？萍紝崢I(yè)有限公司生產的zyzx系列疊片展開式微生物載體為最優(yōu)，該載體采用PE膜片制成，展開后成球狀立體，具有質輕、比表面積大、載泥量大、強度好、污泥不會結團等優(yōu)點。
優(yōu)選地，所述S6步驟中，為了使得好氧倍增復合池中產生的NO3-能夠從處理系統大量去除，需要將其混合液大量回流至S5步驟中的缺氧脫氮反應池中進行反硝化脫氮。本發(fā)明采用回流器將好氧倍增復合池中的混合液打回至缺氧脫氮反應池。
優(yōu)選地，所述S7步驟中的沉淀池后設有高效混凝沉淀池，所述高效混凝沉淀池用于進一步對清液中的懸浮固體、總磷、大分子難降解的COD成分等進行去除，所獲得的清液排入出水池進行儲存和外排，沉淀污泥和前一級沉淀池的剩余污泥一起進入污泥濃縮池進行污泥處理。
本發(fā)明將己內酰胺生產過程中所產生的廢水按含磷和不含磷分開進行預處理，含磷的這路廢水采取鳥糞石結晶工藝進行脫磷處理，并獲得優(yōu)質鳥糞石磷肥作為副產品。在預處理段采取鳥糞石結晶工藝除磷，不會對廢水中的有機物濃度造成影響，使得廢水中有機物保留在廢水中，有利于后續(xù)生化段的碳氮磷平衡，充分利用微生物的廉價性處理廢水，降低處理成本。預處理后的含磷廢水和不含磷廢水混合后先后進入生物選擇池、水解酸化釋磷復合反應、厭氧脫氮復合反應、和好氧倍增硝化反應單元、折流沉淀、和高效混凝沉淀等處理單元后水質達到一級A的排放標準。鳥糞石結晶反應裝置、水解酸化釋磷、缺氧脫氮和好氧倍增硝化等反應單元的裝置在池型、填料、動力機械方面布置采取獨特的設計，從而組成可以為己內酰胺廢水的處理提供一種高效、可靠、經濟的處理系統。經過本發(fā)明處理后的廢水中所含的無機磷和部分氨氮可以變成鳥糞石副產物得以利用，廢水中所含的有機成份以及剩余的磷和氮主要依賴生化法(簡稱為改進的AAO工藝)得以去除，處理成本相對已有工藝更為低廉。改進的AAO工藝系統在去除BOD的同時，能保證脫氮和除磷的效果。通過設置生物選擇池以及在水解酸化釋磷復合池和厭氧脫氮復合池采用回轉推流混合反應模式和相應的動力機械、和裝填專門的優(yōu)化濾料，可以使得本發(fā)明的工藝在懸浮固體、有機物、氮、和磷的去除效率上實現最優(yōu)化，同時保持系統運行的穩(wěn)定和可靠。
（發(fā)明人：劉霞;盧毅明;朱核光;曾敏福;鮑磊）
