公布日：2023.12.22
申請日：2023.10.30
分類號：C02F3/34(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種酚氨廢水的處理方法，包括如下步驟：(1)將生物載體和污泥混合，得到生物載體-污泥混合物；(2)預處理：向生物載體-污泥混合物中分步加入含有有機碳源的含氨廢水進行分步反應，所述有機碳源包括非酚類有機碳源和酚類有機物，在每步反應中，非酚類有機碳源的含量不變或減少、酚類有機物的含量不變或增加；(3)當分步反應中加入的含氨廢水中酚的濃度為待處理的酚氨廢水中酚濃度的90％-100％時，完成預處理；(4)加入酚氨廢水進行處理。本發(fā)明通過控制溶解氧濃度和梯度提升酚類含量形成優(yōu)質生物載體-污泥混合溶液，實現(xiàn)酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌的協(xié)同共生，進而實現(xiàn)酚氨的同時去除。
權利要求書
1.一種酚氨廢水的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括如下步驟：(1)將生物載體和污泥混合，得到生物載體-污泥混合物；(2)預處理：向上述生物載體-污泥混合物中分步加入含有有機碳源的含氨廢水進行分步反應，得到分步反應液，其中：所述有機碳源包括非酚類有機碳源和酚類有機物，在每步反應中，所述含氨廢水中所述非酚類有機碳源的含量不變或減少、所述酚類有機物的含量不變或增加；(3)當分步反應中加入的含氨廢水中酚的濃度為待處理的酚氨廢水中酚濃度的90％-100％時，完成預處理；(4)加入酚氨廢水進行處理；所述污泥包括厭氧氨氧化污泥、硝化污泥和反硝化污泥；步驟(2)所述分步反應和步驟(4)所述進行處理時均需控制溶解氧的濃度為0-0.3mg/L。
2.根據(jù)權利要求1所述的處理方法，其特征在于，步驟(1)所述污泥中包含酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌；和/或，步驟(1)所述生物載體選自PVA/PA/Fe或PVA/PA多孔凝膠顆粒。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的處理方法，其特征在于，步驟(2)所述分步反應在反應池中進行，所述生物載體的填充體積為所述反應池的有效體積的1/4-1/3；和/或，步驟(2)所述分步反應在反應池中進行，所述污泥的填充體積為所述反應池的有效體積的1/5-1/4；和/或，步驟(2)所述分步反應中每步反應的反應時間為11-23h。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的處理方法，其特征在于，步驟(2)所述得到分步反應液后還包括對所述分步反應液進行靜置和排水；優(yōu)選地，所述分步反應液靜置后對上清液進行檢測，當總氮去除率≥80％和/或COD去除率≥80％時，在下步反應中，減少含氨廢水中非酚類有機碳源的含量，增加含氨廢水中酚類有機物的含量。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的處理方法，其特征在于，在所述分步反應中，第一步反應中所述有機碳源為非酚類有機碳源，所述非酚類有機碳源在所述含氨廢水中的COD值為所述待處理的酚氨廢水中酚的COD值的90％-100％；和/或，在所述分步反應中，當減少含氨廢水中非酚類有機碳源的含量時，所述非酚類有機碳源在所述含氨廢水中的濃度與上步相比減少10-100g/L，優(yōu)選為50-70mg/L；和/或，在所述分步反應中，當增加含氨廢水中酚類有機物的含量時，所述酚類有機物在所述含氨廢水中的濃度與上步相比增加10-100mg/L，優(yōu)選為10-50mg/L。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的處理方法，其特征在于，步驟(2)所述非酚類有機碳源選自乙酸鈉、葡萄糖或淀粉中的任意一種或至少兩種的組合；和/或，步驟(2)所述酚類有機物選自苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚或氯酚中的任意一種或至少兩種的組合。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的處理方法，其特征在于，所述溶解氧的濃度通過曝氣進行控制，所述曝氣和非曝氣交替進行，優(yōu)選每次曝氣的時間為4-6min，每次非曝氣的時間為5-6min；和/或，步驟(2)所述分步反應在攪拌下進行，優(yōu)選所述攪拌的攪拌速率為10-70r/min；和/或，所述靜置的時間為30-50min；和/或，所述排水時的換水率為1/2-2/3；和/或，所述排水時的排水時間為10-20min。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的處理方法，其特征在于，步驟(4)所述進行處理的時間為11-23h；和/或，步驟(4)所述進行處理時還需進行攪拌，優(yōu)選所述攪拌的攪拌速率為10-70r/min。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的處理方法，其特征在于，步驟(4)所述進行處理后還包括對所述酚氨廢水進行沉降、出水；優(yōu)選地，所述沉降的時間為30-50min；優(yōu)選地，所述出水時的換水率為1/2-2/3；優(yōu)選地，所述出水時的出水時間為10-20min。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的處理方法，其特征在于，步驟(4)所述酚氨廢水中酚的濃度為0-500mg/L，氨的濃度為0-500mg/L。
發(fā)明內容
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種酚氨廢水的處理方法，通過控制溶解氧濃度和梯度提升酚類含量形成優(yōu)質生物載體-污泥混合溶液，實現(xiàn)酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌的協(xié)同共生，使敏感的脫氮菌免遭酚的毒性抑制，進而實現(xiàn)酚氨廢水的同時去除，該方法具有節(jié)約曝氣能耗、碳源投加量少、污泥產量低和溫室氣體排放少等優(yōu)勢。
第一方面，本發(fā)明提供了一種酚氨廢水的處理方法，所述處理方法包括如下步驟：
(1)將生物載體和污泥混合，得到生物載體-污泥混合物；
(2)預處理：向上述生物載體-污泥混合物中分步加入含有有機碳源的含氨廢水進行分步反應，得到分步反應液，其中：
所述有機碳源包括非酚類有機碳源和酚類有機物，在每步反應中，所述含氨廢水中所述非酚類有機碳源的含量不變或減少、所述酚類有機物的含量不變或增加；
(3)當分步反應中加入的含氨廢水中酚的濃度為待處理的酚氨廢水中酚濃度的90％-100％時，完成預處理；
(4)加入酚氨廢水進行處理；
所述污泥包括厭氧氨氧化污泥、硝化污泥和反硝化污泥；
步驟(2)所述分步反應和步驟(4)所述進行處理時均需控制溶解氧的濃度為0-0.3mg/L，例如0.05mg/L、0.1mg/L、0.15mg/L、0.2mg/L、0.25mg/L等。
步驟(3)所述含氨廢水中的酚的濃度可以為待處理的酚氨廢水中酚濃度的92％、94％、96％、98％等。
本發(fā)明提供的酚氨廢水的處理方法，通過控制溶解氧濃度和梯度提升酚類含量形成優(yōu)質生物載體-污泥混合溶液，實現(xiàn)不同需氧量的酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌的協(xié)同共生，使敏感的脫氮菌免遭酚的毒性抑制，進而實現(xiàn)酚氨的同時去除，該方法具有節(jié)約曝氣能耗、碳源投加量少、污泥產量低和溫室氣體排放少等優(yōu)勢，本發(fā)明提供的處理方法經過預處理后污泥中典型POB(酚氧化菌)、DNB(反硝化細菌)、AOB(氨氧化菌)、AnAOB(厭氧氨氧化菌)與NOB(亞硝酸鹽氧化菌)豐度分別達到27.52-31.09％、16.33-23.42％、2.21-4.06％、2.60-3.56％與0.31-0.67％。具體而言：
本發(fā)明在處理酚氨廢水之前需進行預處理，在預處理過程中通過分步反應梯度提升酚類含量，即在每步反應中，控制含氨廢水中非酚類有機碳源的含量不變或減少、酚類有機物的含量不變或增加，使初始階段反應體系中少量的酚類在異養(yǎng)菌(酚氧化菌和反硝化細菌)作用下降解，微生物細菌尤其是氨氧化菌和厭氧氨氧化菌免于酚類的毒性抑制。同時，嚴格控制溶解氧的濃度在0-0.3mg/L內，在生物膜內形成由外而內的DO(溶解氧)濃度梯度，同時基于生物載體使微生物細菌在生物載體表面掛膜生長，促成了不同需氧量的酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌協(xié)同共生的生物膜微生境，逐步適應待處理酚氨廢水中酚的濃度，利用生物膜中異養(yǎng)菌(酚氧化菌和反硝化細菌)降解酚保護污泥內部的敏感脫氮菌免于酚的毒性抑制，同時低的溶解氧濃度有效抑制亞硝酸鹽氧化菌，有利于氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的低碳低能耗自養(yǎng)脫氮，進而實現(xiàn)同時硝化-厭氧氨氧化-反硝化，達到對酚氨廢水同時除酚脫氮的目的，提升酚氨廢水處理效果，對于富含酚氨廢水(如焦化、蘭炭等煤化工廢水)的處理提供了新的技術選擇。
本發(fā)明步驟(1)所述的污泥的性質如下表1所示：
表1污泥的組成和活性
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(1)所述污泥中包含酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(1)所述生物載體選自PVA/PA/Fe或PVA/PA多孔凝膠顆粒。
所述PVA/PA/Fe為聚乙烯醇/植酸/鐵多孔凝膠顆粒，所述PVA/PA為聚乙烯醇/植酸多孔凝膠顆粒，本發(fā)明提供的生物載體具有柔韌的網狀多孔結構，可以通過化學交聯(lián)法制備得到。
所述PVA/PA/Fe多孔凝膠顆粒的制備方法為：
①聚乙烯醇的溶解：在帶有機械攪拌器的500mL燒杯中，加入300mL去離子水、46.8g聚乙烯醇粉末，在機械攪拌下溶解12.0h，得到質量百分比為15.6％的聚乙烯醇水溶液；
②植酸鈉與硫酸亞鐵的溶解：在聚乙烯醇水溶液中同時加入1.95g植酸鈉與1.95g硫酸亞鐵，繼續(xù)機械攪拌0.5h至完全溶解；
③NaOH活化聚乙烯醇混合液：取90mL5％的NaOH溶液，加入至正在攪拌且已完全溶解的聚乙烯醇混合液中，繼續(xù)攪拌0.5h；隨著NaOH溶液的加入，植酸鈉、硫酸亞鐵和聚乙烯醇的質量百分比分別由0.65％、0.65％與15.6％稀釋為0.5％、0.5％和12.0％，并得到植酸鈉-硫酸亞鐵-聚乙烯醇凝膠溶液；
④化學交聯(lián)：100mL4％的硼酸溶液中加2g的CaCl2，攪拌均勻，作為化學交聯(lián)劑備用；使用注射器將上述植酸鈉-硫酸亞鐵-聚乙烯醇凝膠溶液均勻滴入至上述化學交聯(lián)劑中，不�？焖贁嚢�；置于化學交聯(lián)劑中交聯(lián)72h，取出，用蒸餾水洗滌數(shù)次至pH呈中性，得到所述PVA/PA/Fe多孔凝膠顆粒備用。
所述PVA/PA多孔凝膠顆粒的制備方法為：
①聚乙烯醇的溶解：在帶有機械攪拌器的500mL燒杯中，加入300mL去離子水、46.8g聚乙烯醇粉末，在機械攪拌下溶解12.0h，得到質量百分比為15.6％的聚乙烯醇水溶液；
②植酸的溶解：在聚乙烯醇水溶液中加入1.95g植酸，繼續(xù)機械攪拌0.5h至完全溶解；
③NaOH活化聚乙烯醇混合液：取90mL5％的NaOH溶液，加入至正在攪拌且已完全溶解的聚乙烯醇混合液中，繼續(xù)攪拌0.5h；隨著NaOH溶液的加入，植酸和聚乙烯醇的質量百分比分別由0.65％、0.65％與15.6％稀釋為0.5％、0.5％和12.0％，并得到植酸鈉-硫酸亞鐵-聚乙烯醇凝膠溶液；
④化學交聯(lián)：100mL4％的硼酸溶液中加2g的CaCl2，攪拌均勻，作為化學交聯(lián)劑備用；使用注射器將上述植酸-聚乙烯醇凝膠溶液均勻滴入至上述化學交聯(lián)劑中，不�？焖贁嚢瑁恢糜诨瘜W交聯(lián)劑中交聯(lián)72h，取出，用蒸餾水洗滌數(shù)次至pH呈中性，得到所述PVA/PA多孔凝膠顆粒備用。
本發(fā)明所述的生物載體的性質如下表2所示：
表2生物載體性質
表2中所述微生物附著量為本發(fā)明預處理完成后得到的生物載體-污泥混合溶液中的生物載體上的微生物附著量。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(2)所述分步反應在反應池中進行，所述生物載體的填充體積為所述反應池的有效體積的1/4-1/3。
本發(fā)明所述反應池的有效體積是指反應池中液體的體積，當進行預處理時，所述反應池的有效體積包括生物載體、污泥和含氨廢水的液體的總體積。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(2)所述分步反應在反應池中進行，所述污泥的填充體積為所述反應池的有效體積的1/5-1/4。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(2)所述分步反應中每步反應的反應時間為11-23h，例如12h、14h、16h、18h、20h、22h等。
本發(fā)明在預處理時需梯度提升酚類有機物的濃度，每步反應時間過長導致成本增加且處理效率降低，每步反應的反應時間過短使體系內細菌不能更好的適應酚類有機物濃度，導致酚氨去除效果降低。當處理后的廢水中的總氮去除率(TNRE)和/或COD(化學需氧量)去除率(CRE)達到較優(yōu)水平(TNRE和/或CRE≥80％)后，適當調整縮短處理時間，以提高處理效率。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(2)所述得到分步反應液后還包括對所述分步反應液進行靜置和排水。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述分步反應液靜置后對上清液進行檢測，當總氮去除率≥80％和/或COD去除率≥80％時，在下步反應中，減少含氨廢水中非酚類有機碳源的含量，增加含氨廢水中酚類有機物的含量。
本發(fā)明在預處理時，需梯度提升酚類有機物的濃度，當分步反應液中的總氮去除率(TNRE)和/或COD去除率(CRE)達到較優(yōu)水平(TNRE和/或CRE≥80％)后，表明體系中的微生物細菌已經適應了目前含氨廢水中酚的濃度，下步反應中即可適當增加酚類有機物的含量，降低非酚類有機碳源的含量，使得體系中微生物細菌逐步適應待處理的酚氨廢水中酚的濃度。
在本發(fā)明預處理的初始階段，含氨廢水中酚類有機物的含量越低越好，否則會對厭氧氨氧化菌(AnAOB)及與之協(xié)同的氨氧化菌(AOB)等自養(yǎng)菌產生較強的毒性抑制。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，在所述分步反應中，第一步反應中所述酚類有機物在所述含氨廢水中的濃度為0mg/L。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，在所述分步反應中，第一步反應中所述有機碳源為非酚類有機碳源，所述非酚類有機碳源在所述含氨廢水中的COD值為所述待處理的酚氨廢水中酚的COD值的90％-100％，例如92％、94％、96％、98％等。
本發(fā)明所述非酚類有機碳源在所述含氨廢水中的COD值指的是，將非酚類有機碳源在所述含氨廢水中的濃度換算為COD值；所述待處理的酚氨廢水中酚的COD值指的是，待處理的酚氨廢水中酚的濃度換算為COD值。
本發(fā)明在預處理的初始階段需提供非酚類有機碳源，其COD當量為待處理的酚氨廢水中的酚的COD當量的90％-100％，一方面，如果待處理的酚氨廢水中酚的濃度較高，則初始階段的非酚類有機碳源的含量需相應較高，這是因為本發(fā)明提供的預處理方法需逐步提升含氨廢水中酚類有機物的濃度，如果初始階段非酚類有機碳源含量太低，則在分步反應過程中不能提供足夠的碳源；另一方面，如果待處理的酚氨廢水中酚的濃度較低，則初始階段的非酚類有機碳源的含量可以相應較低，因為只需經過較少的分步反應微生物細菌即可適應待處理的酚氨廢水中酚的濃度，而且可以降低能耗提升處理效率�？梢岳斫獾氖�，如果本發(fā)明完成預處理后得到的生物載體-污泥混合物溶液可以處理較高酚含量的酚氨廢水，則同樣可以用于處理低于該酚含量的酚氨廢水。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，在所述分步反應中，當減少含氨廢水中非酚類有機碳源的含量時，所述非酚類有機碳源在所述含氨廢水中的濃度與上步相比減少10-100mg/L，例如20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L等，優(yōu)選為50-70mg/L。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，在所述分步反應中，當增加含氨廢水中酚類有機物的含量時，所述酚類有機物在所述含氨廢水中的濃度與上步相比增加10-100mg/L，例如20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L等，優(yōu)選為10-50mg/L。
當增加含氨廢水中酚類有機物的含量時，若增加量過少，微生物細菌的適應能力越強，但是處理效率太低，若增加量過多，可能會對體系中的厭氧氨氧化菌(AnAOB)及氨氧化菌(AOB)等自養(yǎng)菌產生毒性抑制。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(2)所述非酚類有機碳源選自乙酸鈉、葡萄糖或淀粉中的任意一種或至少兩種的組合。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(2)所述酚類有機物選自苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚或氯酚中的任意一種或至少兩種的組合。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述溶解氧的濃度通過曝氣進行控制，所述曝氣和非曝氣交替進行，優(yōu)選每次曝氣的時間為4-6min，每次非曝氣的時間為5-6min。
作為本發(fā)明一種具體實施方式，本發(fā)明預處理分步反應中，第一步反應控制曝氣時間和非曝氣時間均為5min，后續(xù)分步反應的曝氣時間和非曝氣時間根據(jù)上步反應的分步反應液中出水數(shù)據(jù)進行調整，具體調整策略如下表3所示：
表3
表3中所述縮短和延長都是在5min的基礎上縮短或延長，即縮短1min為在5min的基礎上縮短1min，為4min；延長1min為在5min的基礎上延長1min，為6min。
本發(fā)明并不對曝氣時的曝氣強度進行過多限定，能夠使體系中的溶解氧的濃度在本發(fā)明范圍內的曝氣強度均在本發(fā)明保護范圍內。
作為本發(fā)明的一種具體實施方式，初始曝氣強度為80mL/min，通過實時監(jiān)測溶解氧濃度調整曝氣強度，如果溶解氧濃度達到上限0.3mg/L，則減緩曝氣強度(曝氣量減少5mL/min)，以確保低DO(溶解氧)對NOB(亞硝酸鹽氧化菌)的有效抑制。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(2)所述分步反應在攪拌下進行，優(yōu)選所述攪拌的攪拌速率為10-70r/min，例如20r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min等。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述攪拌使用的攪拌桿為單葉絞龍結構。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述攪拌桿的螺距外徑比為3/8。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述攪拌桿的蛟龍長度為所述反應池內液體高度的2/3。
本發(fā)明并不對反應池的有效體積進行過多限定，有效體積越大，每次能處理的廢水的量越多，處理效率越高，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述反應池的有效體積為所述反應池體積的75％-90％，例如78％、80％、82％、84％、86％、88％等。
本發(fā)明提供的攪拌桿可將生物載體與微生物污泥混合物在較小的水力擾動情況下攪動至充滿反應池，從而提升反應池內的傳質效率。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述靜置的時間為30-50min，例如35min、40min、45min等。
本發(fā)明得到分步反應液后，需進行靜置，以使生物載體和污泥沉降至反應池底部。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述排水時的換水率為1/2-2/3。
本發(fā)明在預處理時利用分步反應梯度提升酚類有機物的濃度，當分步反應液中的總氮去除率(TNRE)和/或COD去除率(CRE)達到較優(yōu)水平(TNRE和/或CRE≥80％)后，適當調整增加換水率能夠提升處理效率。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述排水時的排水時間為10-20min，例如12min、14min、16min、18min等。
本發(fā)明預處理完成后，即可向反應池中加入酚氨廢水進行處理，且處理完成進行出水后可以繼續(xù)加入酚氨廢水，連續(xù)高效，節(jié)能減排。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)中，所述生物載體的填充體積為所述反應池的有效體積的1/4-1/3。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)中，所述污泥的填充體積為所述反應池的有效體積的1/5-1/4。
本發(fā)明所述反應池的有效體積是指反應池中液體的體積，在對酚氨廢水進行處理時，反應池的有效體積包括所述生物載體、所述污泥和所述酚氨廢水的液體的總體積。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述進行處理的時間為11-23h，例如12h、14h、16h、18h、20h、22h等。
本發(fā)明提供的處理方法可以連續(xù)處理酚氨廢水，當處理后的酚氨廢水中的總氮去除率(TNRE)和/或COD去除率(CRE)達到較優(yōu)水平(TNRE和/或CRE≥80％)后，適當調整縮短處理時間，以提高酚氨廢水處理效率。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述進行處理時溶解氧的濃度通過曝氣進行控制，所述曝氣和非曝氣交替進行，優(yōu)選每次曝氣的時間為4-6min，每次非曝氣的時間為5-6min。
作為本發(fā)明一種具體實施方式，本發(fā)明處理方法中，第一次處理酚氨廢水時控制曝氣時間和非曝氣時間均為5min，后續(xù)連續(xù)處理酚氨廢水時的曝氣時間和非曝氣時間根據(jù)上次處理完成后的酚氨廢水出水數(shù)據(jù)進行調整，具體調整策略如表3所示。
本發(fā)明并不對曝氣時的曝氣強度進行過多限定，能夠使體系中的溶解氧的濃度在本發(fā)明范圍內的曝氣強度均在本發(fā)明保護范圍內。
作為本發(fā)明的一種具體實施方式，第一次處理酚氨廢水時初始曝氣強度為80mL/min，通過實時監(jiān)測溶解氧濃度調整曝氣強度，如果溶解氧濃度達到上限0.3mg/L，則減緩曝氣強度(曝氣量減少5mL/min)，以確保低DO(溶解氧)對NOB(亞硝酸鹽氧化菌)的有效抑制。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述進行處理時還需進行攪拌，優(yōu)選所述攪拌的攪拌速率為10-70r/min，例如20r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min等。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述攪拌使用的攪拌桿為單葉絞龍結構。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述攪拌桿的螺距外徑比為3/8。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述攪拌桿的蛟龍長度為所述反應池內液體高度的2/3。
本發(fā)明并不對反應池的有效體積進行過多限定，有效體積越大，每次能處理的酚氨廢水的量越多，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述反應池的有效體積為所述反應池體積的75％-90％，例如78％、80％、82％、84％、86％、88％等。
本發(fā)明提供的攪拌裝置可將生物載體與微生物污泥混合物在較小的水力擾動情況下攪動至充滿反應池，從而提升反應池內的傳質效率。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述進行處理后還包括對所述酚氨廢水進行沉降、出水。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述沉降的時間為30-50min，例如35min、40min、45min等。
本發(fā)明處理方法對酚氨廢水處理完成后，進行沉降，以使生物載體和污泥沉降至反應池底部。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述出水時的換水率為1/2-2/3。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述出水時的出水時間為10-20min，例如12min、14min、16min、18min等。
本發(fā)明提供的處理方法可以連續(xù)處理酚氨廢水，沉降完成進行出水后即可繼續(xù)進水至反應池中，進行下一周期酚氨廢水的處理，連續(xù)高效，節(jié)能減排。當處理后的酚氨廢水中的總氮去除率(TNRE)和/或COD去除率(CRE)達到較優(yōu)水平(TNRE和/或CRE≥80％)后，適當調整增加換水率能夠提升酚氨廢水處理效率。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述酚氨廢水中酚的濃度為0-500mg/L，例如5mg/L、10mg/L、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L、400mg/L、450mg/L等，優(yōu)選為0-230mg/L。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，步驟(4)所述酚氨廢水中氨的濃度為0-500mg/L。
本發(fā)明提供的酚氨廢水的處理方法能夠同時去除酚濃度0-500mg/L、氨濃度0-500mg/L的酚氨廢水，且處理完成進行出水后可以繼續(xù)加入酚氨廢水，連續(xù)高效，節(jié)能減排。
本發(fā)明并不對進行酚氨廢水處理的裝置進行過多限定，只要能夠實現(xiàn)本發(fā)明酚氨廢水處理目的的裝置均可用于本發(fā)明。
作為本發(fā)明的一種具體實施方式，本發(fā)明還提供了一種酚氨廢水處理裝置，所述裝置包含相互連接的進水池、SBR反應池和出水池，所述SBR反應池還設有攪拌裝置和曝氣裝置，所述進水池和SBR反應池外部設置有用于泵送酚氨廢水的第一管道，所述出水池和SBR反應池外部設置有用于泵送溶液的第二管道。
所述曝氣裝置包括曝氣泵、探針和曝氣控制器。
所述攪拌裝置包括攪拌馬達、絞龍式攪拌槳和攪拌定時器，上部為電動變速箱，受定時開關電源控制，下部攪拌桿為單葉絞龍結構，螺距外徑比為3/8，蛟龍長度為有效處理液體高度的2/3，該攪拌裝置由控制器來控制開啟和結束時間，在進水結束后控制器開啟攪拌器，在處理階段完成時停止攪拌器。
所述第一管道和所述第二管道分別設置有進水閥和出水閥，以及進出水定時器，進出水通過閥門控制，閥門通過控制器設定進出水時間。一個運行周期包括：進水階段(10min)；處理階段(11-23h)，該階段連續(xù)攪拌，并控制間歇曝氣；沉降階段(30-50min)；出水階段(10-20min)。
所述用于酚氨廢水處理的裝置如圖1所示，其中：
SBR反應池：內置生物載體和污泥，為酚氨廢水生物脫除的反應場所；
攪拌裝置：通過轉速調控反應器內載體、污泥和廢水的混合傳質效果；
進出水系統(tǒng)：根據(jù)反應池處理效果，通過閥門自動控制反應池的間歇式周期進水和排水時序；酚氨去除工藝運行包括“進水-處理-沉降-出水”，具體如圖2所示；
曝氣裝置：根據(jù)生化反應底物消耗和產物生成計量調控反應器內DO，通過DO探針實時監(jiān)測反應器內DO水平，并調控曝氣強度。促進酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌的協(xié)同共生，實現(xiàn)酚氨的同時去除。
本發(fā)明實施例提供的技術方案與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：
(1)本發(fā)明提供的酚氨廢水處理方法，通過控制溶解氧濃度和梯度提升酚類含量形成優(yōu)質生物載體-污泥混合溶液，實現(xiàn)不同DO需求的酚氧化菌、氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化細菌的協(xié)同共生。
(2)本發(fā)明提供的酚氨廢水處理方法，使敏感的脫氮菌免遭酚的毒性抑制，進而實現(xiàn)酚氨的同時去除，該方法具有節(jié)約曝氣能耗、碳源投加量少、污泥產量低和溫室氣體排放少等優(yōu)勢。
（發(fā)明人：王啟澤;王鍇;金鵬康;梁繼東;靳德源;田文清;杜育昆）
