CN104230109B - Uasb/a/mbbr结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法 - Google Patents
Uasb/a/mbbr结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法 Download PDFInfo
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Abstract
UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法,本发明属于工业废水处理与再生领域,它为了解决现有处理高有机物、高氨氮废水的净化效果不理想的问题。本发明废水处理***包括UASB反应器、缺氧池、MBBR反应器、沉淀池、中沉池和化学沉淀池,MBBR反应器后接缺氧池,缺氧池的出水一部分进入MBBR反应器,另一部分出水进入中沉池,中沉池沉淀的污泥再回流至MBBR反应器。本发明采用厌氧好氧相结合的处理方法,将MBBR厌氧生物处理设备置于工艺的前端,废水经厌氧处理后生化性提高,后续的好氧生物处理进一步去除水中的有机物,经本发明处理的废水中COD和氨氮去除率均能够达到95%以上。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理与再生领域,具体针对高有机物、高氨氮废水的低成本,高效率处理***和工艺方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展,化学工业及相关产业日益兴盛,高有机物、高氨氮废水逐渐增多,对人类的健康构成了严重的威胁。高有机物、高氨氮废水广泛存在于食品加工行业,其特点是成分复杂,不仅含有生产原料,还含有许多副反应产物。有机物含量高,其中COD含量一般在2000mg/L以上,氨氮浓度在几百毫克升。高有机物、高氨氮废水的大量排放,会造成接纳水体水质变坏、水体发黑发臭,不但使水体失去了使用价值,更严重影响生态平衡和人类健康。而且其中的一些合成大分子有机物很难被生物降解,容易在环境中累积,对生物产生严重的毒害作用。
传统的生物处理过程或者采用厌氧生物处理技术,或者采用好养生物处理技术。厌氧生物处理技术虽然具有能耗低、污泥龄小等优点,但厌氧生物处理后出水水质较差,单一的厌氧生物处理出水水质很难达到排放标准。且低温条件下厌氧生物降解速率较低,抗冲击负荷能力低。对于高有机物、高氨氮废水来说,单一的好氧处理技术想要正常运行,必须保证正常的有机负荷和水力负荷,这又必然会导致构筑物容积大,曝气量大,污泥产量多,运行费用高等问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有处理高有机物、高氨氮废水的***和方法的净化效果不理想的问题,而提供UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的***和方法。
本发明UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的***包括UASB(升流式厌氧污泥床)反应器、缺氧池(A)、MBBR反应器(移动床生物膜反应器)、沉淀池、中沉池和化学沉淀池,调节池通过一号水管与位于UASB反应器底部的进水口相通,在UASB反应器内的上部安装有三相分离器,位于UASB反应器上部的出水口通过二号水管与缺氧池的第一进水口相通,缺氧池上部的出水口通过三号水管连接到中沉池顶部的进水口,中沉池的出水口与化学沉淀池的进水口相连,化学沉淀池的出水口通过六号水管与MBBR反应器的第二进水口相连,四号水管的一端与三号水管相通,四号水管的另一端连通到MBBR反应器底部的第一进水口上,MBBR反应器上部的出水口通过五号水管与沉淀池顶部的进水口相通,位于沉淀池上部的出水口与出水管相连,回流管的一端与五号水管相通,回流管的另一端连接到缺氧池的第二进水口上,位于中沉池底部的排泥口通过一号排泥管与MBBR反应器底部的进泥口相通,位于沉淀池底部的排泥口通过二号排泥管与缺氧池的入泥口相连,在二号排泥管中开有剩余污泥排出口,在化学沉淀池底部设有排泥通道,在MBBR反应器内设置有曝气装置。
本发明UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法按以下步骤实现:
一、经预处理去除水中的悬浮物和漂浮物的废水进入调节池;
二、从调节池流出的废水首先进入UASB反应器,在UASB反应器内厌氧菌对有机物进行降解,同时生成的沼气从UASB反应器排出;
三、经UASB反应器处理后的废水与从MBBR反应器回流的硝化液以及从沉淀池排出的回流活性污泥混合后进入缺氧池,在缺氧池中,反硝化细菌利用UASB反应器处理后废水中的有机物进行反硝化脱氮;
四、从缺氧池流出的一部分废水进入MBBR反应器,通过MBBR反应器内存在的悬浮生长和附着生长的微生物完成有机物的去除和硝化作用;
从缺氧池流出的另一部分废水进入中沉池进行泥水分离,分离出来的沉淀污泥回流至MBBR反应器,而分离出来的上清液则进入化学沉淀池,向化学沉淀池中投加MgCl2·6H2O和NaHPO4·12H2O并进行搅拌,将废水中的NH4 +反应生成磷酸铵镁沉淀物,静置沉淀后的上清液回流至MBBR反应器,沉淀得到的化学污泥排出;
五、经MBBR反应器处理后的废水进入沉淀池进行泥水分离,控制沉淀池中的水力停留时间为2h~3h,分离出的上清液作为净水排出,分离出的一部分沉淀污泥作为回流活性污泥回流至缺氧池,分离出的另一部分沉淀污泥作为剩余污泥排放,完成UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的处理。
本发明采用厌氧好氧相结合的生物处理方法,将厌氧生物处理置于工艺的前端,高有机物、高氨氮废水经厌氧处理后,可生化性提高,后续的好氧生物处理则会进一步去除水中的有机物,起到深度净化水质的目的,实现了高有机物(COD2000~3000mg/L)、高氨氮(氨氮250~500mg/L)废水的低成本高效净化处理。
将化学沉淀法耦合在生物处理***中,对部分高氨氮废水进行处理,使得MBBR反应器的进水氨氮浓度降低,解决了高氨氮浓度对硝化细菌活性抑制问题。
本发明UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水包含以下优点:
1、采用厌氧与好氧组合工艺。首先,厌氧菌能够将不易生物降解的大分子有机物降解为可生物降解的小分子有机物,提高了废水的可生化性,同时产生热值较高的沼气作为能源被利用。而后的好氧***则进一步净化水质,保证出水水质。
2、其次,厌氧反应器产生的沼气可用于缺氧池和化学沉淀池的搅拌以及好氧池曝气所消耗的电能,节约处理过程的能耗。
3、好养生物处理***MBBR反应器的采用使得生长缓慢的硝化细菌能够保留在反应***内,提高了***的硝化效率。
4、经厌氧处理后的有机废水含有易降解小分子有机物,进入缺氧池后易被反硝化细菌利用进行脱氮。
5、高浓度氨氮废水一部分进行化学处理去除氨氮,经化学处理的废水与未经化学处理的废水混合后进入MBBR反应器,降低***的氨氮负荷,保证出水水质。同时也削弱了高氨氮浓度对生物处理***的硝化细菌活性抑制作用。
6、化学处理过程产生的化学污泥进一步处理能够得到可利用的复合肥料,实现了将污水中氨氮变废为宝的资源化利用。
7、从缺氧池引出的部分污水先进入中沉池沉淀,且沉淀污泥回流至后续MBBR反应器,保证了***的微生物量,避免***中的污泥流失。
8、缺氧区由于反硝化作用的存在,使得其出水pH值在弱碱性附近,将化学沉淀池置于缺氧池之后,满足了化学沉淀法去除氨氮的弱碱性条件。
附图说明
图1为本发明UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的***的运行原理图,其中带有箭头的实线为废水的运行方向,带有箭头的虚线为污泥的运行方向;
图2为实施例一UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的COD去除效果图;
图3为实施例一UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的氨氮去除效果图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的***包括UASB反应器2、缺氧池3、MBBR反应器4、沉淀池7、中沉池5和化学沉淀池6,调节池1通过一号水管11与位于UASB反应器2底部的进水口相通,在UASB反应器2内的上部安装有三相分离器2-1,位于UASB反应器2上部的出水口通过二号水管12与缺氧池3的第一进水口相通,缺氧池3上部的出水口通过三号水管13连接到中沉池5顶部的进水口,中沉池5的出水口与化学沉淀池6的进水口相连,化学沉淀池6的出水口通过六号水管16与MBBR反应器4的第二进水口相连,四号水管14的一端与三号水管13相通,四号水管14的另一端连通到MBBR反应器4底部的第一进水口上,MBBR反应器4上部的出水口通过五号水管15与沉淀池7顶部的进水口相通,位于沉淀池7上部的出水口与出水管相连,回流管17的一端与五号水管15相通,回流管17的另一端连接到缺氧池3的第二进水口上,位于中沉池5底部的排泥口通过一号排泥管21与MBBR反应器4底部的进泥口相通,位于沉淀池7底部的排泥口通过二号排泥管22与缺氧池3的入泥口相连,在二号排泥管22中开有剩余污泥排出口,在化学沉淀池6底部设有排泥通道,在MBBR反应器4内设置有曝气装置。
废水生物处理技术是一种经济的废水处理方法,但生物处理单元所能承受的有机负荷是有限的。高浓度的氨氮会对硝化细菌的活性产生抑制作用。本实施方式中采用化学沉淀法与生物硝化相结合对高浓度氨氮进行净化处理,既经济又高效。
通过好氧生物处理进一步去除水中的有机物和氨氮,起到了进一步净化水质的作用。将厌氧生物处理与好氧生物处理有机地结合起来对高有机物、高氨氮废水进行处理,充分发挥各自的优势,实现了高有机物、高氨氮废水的低成本高效净化处理。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是在缺氧池3和化学沉淀池6中设置有搅拌装置。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是在回流管17中设置有硝化液回流泵,在一号排泥管21和二号排泥管22中设置有污泥回流泵。
具体实施方式四:本实施方式UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法按以下步骤实施:
一、经预处理去除水中的悬浮物和漂浮物的废水进入调节池1;
二、从调节池1流出的废水首先进入UASB反应器2,在UASB反应器2内厌氧菌对有机物进行降解,同时生成的沼气从UASB反应器2排出;
三、经UASB反应器2处理后的废水与从MBBR反应器4回流的硝化液以及从沉淀池7排出的回流活性污泥混合后进入缺氧池3,在缺氧池3中,反硝化细菌利用UASB反应器2处理后废水中的有机物进行反硝化脱氮;
四、从缺氧池3流出的一部分废水进入MBBR反应器4,通过MBBR反应器4内存在的悬浮生长和附着生长的微生物完成有机物的去除和硝化作用;
从缺氧池3流出的另一部分废水进入中沉池5进行泥水分离,分离出来的沉淀污泥回流至MBBR反应器4,而分离出来的上清液则进入化学沉淀池6,向化学沉淀池6中投加MgCl2·6H2O和NaHPO4·12H2O并进行搅拌,将废水中的NH4 +反应生成磷酸铵镁沉淀物,静置沉淀后的上清液回流至MBBR反应器4,沉淀得到的化学污泥排出;
五、经MBBR反应器4处理后的废水进入沉淀池7进行泥水分离,控制沉淀池7中的水力停留时间为2h~3h,分离出的上清液作为净水排出,分离出的一部分沉淀污泥作为回流活性污泥回流至缺氧池3,分离出的另一部分沉淀污泥作为剩余污泥排放,完成UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的处理。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤二中UASB反应器2的容积负荷为4kgCOD/(m3·d)~5kgCOD/(m3·d)。其它步骤及参数与具体实施方式四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式四或五不同的是控制步骤三中缺氧池3中水力停留时间为2h~3h,溶解氧保持在0.5mg/L以下。其它步骤及参数与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式四至六之一不同的是控制步骤四中MBBR反应器4的水力停留时间为6h~7h,溶解氧为2mg/L-4mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式四至六之一相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式四至七之一不同的是步骤五中污泥回流比为100%。其它步骤及参数与具体实施方式四至七之一相同。
实施例一:本实施例应用具体实施方式一中的UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水***进行废水处理的方法按以下步骤实施:
一、经预处理去除水中的悬浮物和漂浮物的废水进入调节池1;
二、从调节池1流出的废水首先进入UASB反应器2,在UASB反应器2内厌氧菌对有机物进行降解,同时生成的沼气从UASB反应器2排出,控制UASB反应器2的容积负荷为5kgCOD/(m3·d);
三、经UASB反应器2处理后的废水与从MBBR反应器4回流的硝化液以及从沉淀池7排出的回流活性污泥混合后进入缺氧池3,在缺氧池3中,反硝化细菌利用UASB反应器2处理后废水中的有机物进行反硝化脱氮,控制缺氧池3内水力停留时间为3h,溶解氧为0.5mg/L;
四、从缺氧池3流出的一部分废水进入MBBR反应器4,通过MBBR反应器4内存在的悬浮生长和附着生长的微生物完成有机物的去除和硝化作用,控制MBBR反应器的水力停留时间为7h,溶解氧为3mg/L;
从缺氧池3流出的另一部分废水进入中沉池5进行泥水分离,分离出来的沉淀污泥回流至MBBR反应器4,而分离出来的上清液则进入化学沉淀池6,向化学沉淀池6中投加MgCl2·6H2O和NaHPO4·12H2O并进行搅拌20min,将废水中的NH4 +反应生成磷酸铵镁沉淀物,静置沉淀25min后的上清液回流至MBBR反应器4,沉淀得到的化学污泥排出;
五、经MBBR反应器4处理后的废水进入沉淀池7进行泥水分离,控制沉淀池7中的水力停留时间为3h,分离出的上清液作为净水排出,分离出的一部分沉淀污泥作为回流活性污泥回流至缺氧池3,分离出的另一部分沉淀污泥作为剩余污泥排放,污泥回流比为100%,完成UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的处理。
本实施例步骤四中缺氧池出水的分流比为0.5,即缺氧池出水进入中沉池进行化学脱氮的流量与出水总流量的比例。
本实施例进水采用向生活污水中投加葡萄糖和氯化铵来模拟高有机物高氨氮废水,调节进水的COD在2250~2750mg/L,氨氮在250~425mg/L,PH值在6.7~7.4,对反应***出水COD和氨氮进行监测,稳定后UASB/A/MBBR结合化学法对高有机物高氨氮废水的COD和氨氮去除率分别达95%和97%以上。可认为成功实现UASB/A/MBBR结合化学法对高有机物高氨氮废水净化处理。
Claims (5)
1.UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法,该UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的***包括UASB反应器(2)、缺氧池(3)、MBBR反应器(4)、沉淀池(7)、中沉池(5)和化学沉淀池(6),调节池(1)通过一号水管(11)与位于UASB反应器(2)底部的进水口相通,在UASB反应器(2)内的上部安装有三相分离器(2-1),位于UASB反应器(2)上部的出水口通过二号水管(12)与缺氧池(3)的第一进水口相通,缺氧池(3)上部的出水口通过三号水管(13)连接到中沉池(5)顶部的进水口,中沉池(5)的出水口与化学沉淀池(6)的进水口相连,化学沉淀池(6)的出水口通过六号水管(16)与MBBR反应器(4)的第二进水口相连,四号水管(14)的一端与三号水管(13)相通,四号水管(14)的另一端连通到MBBR反应器(4)底部的第一进水口上,MBBR反应器(4)上部的出水口通过五号水管(15)与沉淀池(7)顶部的进水口相通,位于沉淀池(7)上部的出水口与出水管相连,回流管(17)的一端与五号水管(15)相通,回流管(17)的另一端连接到缺氧池(3)的第二进水口上,位于中沉池(5)底部的排泥口通过一号排泥管(21)与MBBR反应器(4)底部的进泥口相通,位于沉淀池(7)底部的排泥口通过二号排泥管(22)与缺氧池(3)的入泥口相连,在二号排泥管(22)中开有剩余污泥排出口,在化学沉淀池(6)底部设有排泥通道,在MBBR反应器(4)内设置有曝气装置;其特征在于是按以下步骤实现:
一、经预处理去除水中的悬浮物和漂浮物的废水进入调节池(1);
二、从调节池(1)流出的废水首先进入UASB反应器(2),在UASB反应器(2)内厌氧菌对有机物进行降解,同时生成的沼气从UASB反应器(2)排出;
三、经UASB反应器(2)处理后的废水与从MBBR反应器(4)回流的硝化液以及从沉淀池(7)排出的回流活性污泥混合后进入缺氧池(3),在缺氧池(3)中,反硝化细菌利用UASB反应器(2)处理后废水中的有机物进行反硝化脱氮;
四、从缺氧池(3)流出的一部分废水进入MBBR反应器(4),通过MBBR反应器(4)内存在的悬浮生长和附着生长的微生物完成有机物的去除和硝化作用;
从缺氧池(3)流出的另一部分废水进入中沉池(5)进行泥水分离,分离出来的沉淀污泥回流至MBBR反应器(4),而分离出来的上清液则进入化学沉淀池(6),向化学沉淀池(6)中投加MgCl2·6H2O和NaHPO4·12H2O并进行搅拌,将废水中的NH4 +反应生成磷酸铵镁沉淀物,静置沉淀后的上清液回流至MBBR反应器(4),沉淀得到的化学污泥排出;
五、经MBBR反应器(4)处理后的废水进入沉淀池(7)进行泥水分离,控制沉淀池(7)中的水力停留时间为2h~3h,分离出的上清液作为净水排出,分离出的一部分沉淀污泥作为回流活性污泥回流至缺氧池(3),分离出的另一部分沉淀污泥作为剩余污泥排放,完成UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的处理。
2.根据权利要求1所述的UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法,其特征在于步骤二中UASB反应器(2)的容积负荷为4kgCOD/(m3·d)~5kgCOD/(m3·d)。
3.根据权利要求1所述的UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法,其特征在于控制步骤三中缺氧池(3)中水力停留时间为2h~3h,溶解氧保持在0.5mg/L以下。
4.根据权利要求1所述的UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法,其特征在于控制步骤四中MBBR反应器(4)的水力停留时间为6h~7h,溶解氧为2mg/L~4mg/L。
5.根据权利要求1所述的UASB/A/MBBR结合化学法处理高有机物高氨氮废水的方法,其特征在于步骤五中污泥回流比为100%。
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GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160120 Termination date: 20160923 |
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