CN101781017A - 一种废水中氨氮的生物强化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废水中氨氮的生物强化处理方法，包括曝气、加药、硝化过程，其根据废水中氨氮浓度，按比例投加碳酸盐或碳酸氢盐，投加比例为NH3-N∶CO3 2-(HCO3 -)＝1∶(1～8)。本发明基于生物硝化的基本原理，通过投加碳酸盐，碳酸氢盐等，促进亚硝化细菌和硝化细菌的代谢活动，有效提高亚硝化、硝化反应，使废水中的氨氮快速、高效的转化为硝酸盐和亚硝酸盐。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种废水中氨氮的高效生物处理方法。
背景技术
氨氮污染的来源多，且排放量较大。如工业部门的钢铁，石油化工，化肥，无机化工，玻璃制造，制药废水和食品工业等排放的各种浓度的氨氮废水；日常生活中的污水，垃圾填埋场渗滤液动物排泄物，肉类加工和饲养业，以及农业等产生的废水也含有大量的氨氮。
当前国内外含氨废水处理方法，主要有吹脱法、汽提回收法、化学沉淀法、离子交换法、折点加氯法等。而生物脱氮法，即硝化枛反硝化法，是最为经济的方法，尤其对处理中低浓度氨氮废水更为适用，因此在各大城市污水厂及化工废水处理厂被广泛应用。
但是，仅仅依靠目前的生物硝化作用，出水氨氮去除不稳定，且随着进水氨氮浓度增高，出水氨氮也迅速上升，现有排放指标较难达到。
发明内容
本发明旨在克服背景技术的以上不足，提供一种废水中氨氮的生物强化处理方法。
本发明的技术方案是：
一种废水中氨氮的生物强化处理方法，包括曝气、加药和硝化过程，其特征在于：根据废水中氨氮浓度，按比例投加碳酸盐或碳酸氢盐，投加比例为NH3-N∶CO3 2-(HCO3 -)＝1∶(1～8)，并控制废水pH值在8.0～8.4。
在本发明的一个较佳实施例中，所述的碳酸盐或碳酸氢盐为碳酸钠或碳酸氢钠。
在本发明的一个较佳实施例中，生化系统污泥龄大于10天。
在本发明的一个较佳实施例中，废水水温最佳范围在20～30℃。
在本发明的一个较佳实施例中，硝化反应时废水中五日生化需氧量(BOD5)＜5mg/L。
在本发明的一个较佳实施例中，硝化反应时废水中的溶解氧(DO)为1.5～2.0mg/L。
在本发明的一个较佳实施例中，投加试剂后，污水在好氧系统中停留时间按下式计算：
HRT＝24(S0-Se)θco·Yt/1000X
θco＝F/μ
μ＝0.47Nae0.098(T-5)/(Kn+Na)
式中，HRT枛废水水力停留时间(h)
S0枛进水BOD5浓度(mg/L)
Se枛出水BOD5浓度(mg/L)
θco枛好氧区设计污泥泥龄(d)，10d以上
F枛安全系数，为1.5～3
μ枛硝化细菌比生长速率(d-1)
Na枛生物反应池中氨氮浓度(mg/L)
Kn枛硝化作用中氮的半硝化速率常数(mg/L)
T枛设计温度(℃)
X枛生物反应池混合液悬浮固体浓度(MLSS)(g/L)，2.5～4.5g/L
0.47～5℃时，硝化细菌最大比生长速率(d-1)
硝化反应是将氨氮转化为硝酸盐的过程，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应；由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的无机碳源，通过与NH4-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下：
亚硝化：2NH4 ++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化：2NO2 -+O2→2NO3 -
在活性污泥法的生物脱氮系统中，氨氮氧化亚硝酸盐时所产生的能量，大约为亚硝酸盐氧化为硝酸盐时所产生能量的4～5倍。所以，在稳态条件下，生物处理系统中不会产生亚硝酸盐的积累，硝化反应中的速度限制步骤是亚硝化菌将氨氮氧化为亚硝酸的过程。本发明基于生物硝化的基本原理，通过投加碳酸盐，碳酸氢盐等，促进亚硝化细菌和硝化细菌的代谢活动，有效提高亚硝化、硝化反应，使废水中的氨氮快速、高效的转化为硝酸盐。
亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的无机碳作为碳源，而多数废水中缺少无机碳。传统的硝化工艺只投加氢氧化钠、石灰等补充碱度，控制水的pH值在合适范围，本发明通过投加碳酸盐，碳酸氢盐等，在补充碱度，调节pH的同时，为亚硝酸菌和硝酸菌提供充足的碳源，以利于亚硝化和硝化过程的进行。
本发明的特点在于：
1、可利用生化系统对含氨氮废水进行高效硝化，进水氨氮浓度可高达400mg/L，出水氨氮浓度可控制在8mg/L以下；
2、对于设计、运行良好的活性污泥系统，在氨氮指标不达标的情况下，仅需增加一套加药设备及pH控制系统，而无需新建系统，即可达到去除氨氮的效果，对于当前城市污水厂、工业含氮废水处理厂的改造简便易行。
具体实施方式
实施例1赖氨酸生产废水
其好氧进水氨氮237mg/L，BOD5值为159mg/L，DO为2.0mg/L，污泥泥龄为30～50天，添加碳酸钠356mg/L，水温范围在25～35℃，控制pH值在8.0～8.4，废水在好氧系统停留时间12h。
实施例2水产加工废水
其好氧进水氨氮68mg/L，BOD5值为133mg/L，DO为1.5mg/L，污泥泥龄为20天，添加碳酸钠82mg/L，水温范围在25～35℃，控制pH值在8.0～8.4，废水在好氧系统停留时间8h。
实施例3养猪场废水
其好氧进水氨氮118mg/L，BOD5值为150mg/L，DO为2.0mg/L，污泥泥龄为30天，添加碳酸氢钠230mg/L，水温范围在25～35℃，控制PH值在8.0～8.4，废水在好氧系统停留时间4h。
实施例4皮革生产废水
其好氧进水氨氮389.5mg/L，BOD5值为820mg/L，DO为2.0mg/L，污泥泥龄为50天，添加碳酸氢钠586mg/L，水温范围在25～35℃，控制PH值在8.0～8.4，废水在好氧系统停留时间18h。
实施例5生活污水
其好氧进水氨氮36.0mg/L，BOD5值为183mg/L，DO为1.5，污泥泥龄为10天，添加碳酸钠45mg/L，水温范围在25～35℃，控制PH值在8.0～8.4，废水在好氧系统停留时间6h。
最后的结果
以上所述，仅为本发明较佳实施例，不以此限定本发明实施的范围，依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种废水中氨氮的生物强化处理方法，包括曝气、加药、硝化过程，其特征在于：根据废水中氨氮浓度，按比例投加碳酸盐或碳酸氢盐，投加比例为NH3-N∶CO32-(HCO3-)＝1∶(1～8)，并控制废水pH值在8.0～8.4。
2.如权利要求1所述的一种废水中氨氮的生物强化处理方法，其特征在于，所述的碳酸盐或碳酸氢盐为碳酸钠或碳酸氢钠。
3.如权利要求1所述的一种废水中氨氮的生物强化处理方法，其特征在于：硝化细菌污泥龄大于10天。
4.如权利要求1所述的一种废水中氨氮的生物强化处理方法，其特征在于：废水水温最佳范围在20～30℃。
5.如权利要求1所述的一种废水中氨氮的生物强化处理方法，其特征在于：硝化反应时废水中BOD5＜5mg/L。
6.如权利要求1所述的一种废水中氨氮的生物强化处理方法，其特征在于：硝化反应时废水中的溶解氧为1.5～2.0mg/L。
7.如权利要求1所述的一种废水中氨氮的生物强化处理方法，其特征在于：投加试剂后，污水在好氧系统中停留时间按下式计算：
HRT＝24(SO-Se)θco·Yt/1000X
θco＝F/μ
μ＝0.47Nae0.098T-15/(Kn+Na)
式中，HRT枛废水水力停留时间(h)
SO枛进水BOD5浓度(mg/L)
Se枛出水BOD5浓度(mg/L)
θco枛好氧区设计污泥泥龄(d)，10d以上
F枛安全系数，为1.5～3
μ枛硝化细菌比生长速率(d-1)
Na枛生物反应池中氨氮浓度(mg/L)
Kn枛硝化作用中氮的半硝化速率常数(mg/L)
T枛设计温度(℃)
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|---|---|---|---|---|
| CN111547837A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-18 | 西安优瑞卡环保科技有限公司 | 一种利用生物原位强化技术的污水处理方法 |
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