CN105036337B

CN105036337B - 一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法

Info

Publication number: CN105036337B
Application number: CN201510496799.2A
Authority: CN
Inventors: 卞为林; 戴建军; 杨道林; 李妙月
Original assignee: Nanjing University Yancheng Environmental Protection Technology and Engineering Research Institute
Current assignee: Nanjing University Yancheng Environmental Protection Technology and Engineering Research Institute
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2035-08-13
Also published as: CN105036337A

Abstract

本发明公开了一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，属于废水治理方法领域。其步骤为：A、通过废水收集池收集化工废水；B、收集池内的废水进入厌氧水解酸化池；C、在厌氧水解酸化池中添加活化催化剂，通过活化催化零价铁强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，强化有机氮的氨化速率；D、厌氧水解酸化出水经过后续的缺氧和好氧实现氨氮的硝化和反硝化；E、好氧池硝化液回流至缺氧池，二沉池污泥回流至厌氧池；F、二沉池出水氨氮能够直接排放，活化催化剂强化后的厌氧水解酸化池相比较于传统厌氧水解酸化池，其氨化速率提高了2～3倍。

Description

一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法

技术领域

本发明属于废水治理方法领域，更具体地说，涉及一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法。

背景技术

近年来，富营养化等现象日益严重，污水中营养元素氮磷如何去除已引起人们的重视。氮在废水中以分子态氮、有机态氮、氨态氮、硝态氮、亚硝态氮及硫氰化物和氰化物等多种形式存在，而氨氮是最主要的存在形式之一，在化工废水当中，其中有机氮存在较为普遍，如何将氨氮去除的一个重要前提是，如何快速有效地将有机氮转化为氨氮。

高浓度氨氮、有机氮化工废水成分复杂，可生化性较差，达标排放目前仍没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害。因此针对特殊有机氮，高氨氮工业废水如制药、化肥工厂等排水的处理，研究经济有效地将有机氮氨化，并且去除氨氮的处理方法是很有价值的。

目前，国内外处理高有机氮废水的方法主要利用生物法来进行脱氮处理，首先将有机氮进行氨化，然后经过缺氧/好氧进行硝化反硝化，达到脱氮的目的。生物法以其经济环保等优势备受关注，目前的研究主要集中在以下两个方面：一种是特效菌的培养，如，中国发明专利，公开号：CN103710294A，公开日：2014-04-09，公开了一株高效氨化细菌及其在含有机氮废水处理中的应用，该菌株为土壤杆菌菌株(Agrobacterium sp.LAD9)，保藏号为CGMCCNo.2962。所述的氨化细菌菌株LAD9在30℃，pH值为7.0～7.5时具有较高的氨化速率。在应用所述氨化菌株处理含有机氮废水时，可以将废水中的有机氮转化为氨氮，为进一步利用自身脱除氨氮和总氮的性能创造了条件，从而最终有效地实现有机氮的彻底去除。其不足之处是：此菌目前在实验室培养，在实际工程中培养较为困难，虽然此菌对有机氮氨化可取得较好的效果，但是实际工程中，特别是水质复杂，并且含有有毒有害物质的化工废水中，此菌种难以生长，难以达到预期效果。

另外一种是反应器的研究，如中国发明专利，公开号：CN 103755021A，公开日：2014.4.30，公开了一种用于处理高有机氮印染废水的改良上流式厌氧氨化反应器及方法，它包括塔体，该塔体自上而下依次设有含三相分离器的气体收集***、塔体出水口、厌氧污泥反应区、布水***、进水泵以及连接塔体上下的内循环***；还包括由填料、填料衬托架和填料上形成的厌氧生物膜所组成的厌氧生物膜反应区，该厌氧生物膜反应区设置在塔体出水口与厌氧污泥反应区之间；所述内循环***的进水端与内循环接口连接，内循环***的出水端通过回流泵与进水管连接。其不足之处是：此反应器虽然相比较于一般水解酸化池对有机氮氨化速率有所提高，但其氨化速率只有普通的厌氧水解酸化氨化速率的1.2～1.5倍，氨化速率提高的不明显，另外，此反应器比厌氧水解酸化池的建设成本要高，且操作管理不及厌氧水解酸化池方便，不便于现场操作与管理。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中含有机氮的化工废水氨化速率不高的问题，本发明提出了一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法。它通过添加活性催化剂，来提高厌氧水解酸化对有机氮的氨化速率，解决了含有机氮的化工废水中氨氮难脱除的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

1.一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其步骤为：

A、通过废水收集池收集化工废水；

B、收集池内的废水进入厌氧水解酸化池；

C、在厌氧水解酸化池中添加活化催化剂，通过活化催化零价铁强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，强化有机氮的氨化速率；目前常用的处理化工废水的高有机氮的方法都是将反应器进行改良，或者在实验室某些特殊条件下培养的菌种进行降解，本发明利用活化催化剂对传统的厌氧水解酸化池的菌种进行强化，方法简单，在实际工程中应用较为普遍，广泛，可有效抵挡有毒有害的化工废水的冲击，这对于化工废水的有机氮处理提供了一个简单，易操作，易管理的方法。

D、厌氧水解酸化出水经过后续的缺氧和好氧实现氨氮的硝化和反硝化；

E、好氧池硝化液回流至缺氧池，二沉池污泥回流至厌氧池；

F、二沉池出水氨氮满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002，一级B标准，氨氮低于15mg/L，并满足江苏省地方标准《化学工业主要水污染物排放标准》DB32/939-2006一级A标准，能够直接排放，活化催化剂强化后的厌氧水解酸化池相比较于传统厌氧水解酸化池，其氨化速率提高了2～3倍。

优选地，所述的步骤A中首先通过废水收集池收集化工废水，通过实验室测试化验，调节收集池中废水总氮含量为100～150mg/L，其中有机氮含量≤100mg/L，pH控制为6～9，COD为1500～2500mg/L。

优选地，通过在线污泥浓度计检测，控制厌氧水解酸化池污泥浓度为3500～4500mg/L，根据进水流量控制废水停留时间8～10h，通过在线溶解氧仪器检测，控制溶解氧DO≤0.2mg/L。

优选地，活化催化剂为块状颗粒固体，其平均有效直径为0.3～10mm，块状颗粒固体平均质量为100～200g，该块状颗粒固体各组成成分质量比为活性零价铁﹕活性炭﹕活性零价铜＝55～60﹕25～30﹕10～15。利用活化催化剂强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，使得化工废水中高有机氮废水实现较快速率的氨化，比普通不添加活化催化剂的厌氧水解酸化池氨化速率提高2-3倍。含100mg/L的有机氮化工废水，在普通厌氧水解酸化池中，全部氨化需要15～24h，而在添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池中，全部氨化只需要8～10个小时。也就是说，达到相同的有机氮氨化效果，添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池废水停留时间可减少一半以上，换句话说，达到相同的有机氮氨化效果，添加活化催化剂的厌氧水解酸化池比不添加的厌氧水解酸化池池体体积至少要小一半以上，厌氧水解酸化池的构建可节约一半以上的土建费用；不仅节约了企业污水处理成本，还减少了土地使用。

优选地，所述活性零价铁和活性零价铜是分别由单质铁和单质铜经过5％盐酸洗0.5h，5％氢氧化钠碱洗0.5h，蒸馏水洗1h后自然晾干后得到。

优选地，步骤C中投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积4～5％，通过悬挂方式悬挂于厌氧水解酸化池的水体中，可防止该活化催化剂板结，易于更换，另外悬挂方式可有效增加废水与该活化催化剂颗粒的接触面积，更加有利于对于污泥中氨化菌群的强化作用。

优选地，废水在缺氧和好氧池中总停留时间为36h，其中缺氧池内最优污泥浓度为4000～4500mg/L，最佳停留时间：12h，最佳溶解氧：0.2mg/L≤DO≤0.5mg/L；好氧池内最优污泥浓度为3000～3500mg/L，最佳停留时间：24h，最佳溶解氧：4mg/L≤DO≤5mg/L。

优选地，好氧池内的硝化液回流至缺氧池，最佳回流比：200％；二沉池内的污泥回流至厌氧池，最佳回流比：150％。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明利用活化催化剂强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，使得化工废水中高有机氮废水实现较快速率的氨化，比普通不添加活化催化剂的厌氧水解酸化池氨化速率提高2-3倍；含100mg/L的有机氮化工废水，在普通厌氧水解酸化池中，全部氨化需要15～24h，而在添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池中，全部氨化只需要8～10个小时；也就是说，达到相同的有机氮氨化效果，添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池废水停留时间可减少一半以上；

(2)本发明利用活化催化剂强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，化工废水中有机氮氨化速率得到2～3倍的提升；含100mg/L的有机氮化工废水，在普通厌氧水解酸化池中，全部氨化需要15～24h，而在添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池中，全部氨化只需要8～10个小时；也就是说，达到相同的有机氮氨化效果，添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池废水停留时间可减少一半以上，即达到相同的有机氮氨化效果，添加活化催化剂的厌氧水解酸化池，比不添加的厌氧水解酸化池池体体积至少要小一半以上，厌氧水解酸化池的构建可节约一半以上的土建费用；不仅节约了企业污水处理成本，还减少了土地使用；

(3)本发明在厌氧水解酸化池中添加活化催化剂，通过活化催化零价铁强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，强化有机氮的氨化速率；目前常用的处理化工废水的高有机氮的方法都是将反应器进行改良，或者在实验室某些特殊条件下培养的菌种进行降解，本发明利用活化催化剂对传统的厌氧水解酸化池的菌种进行强化，方法简单，在实际工程中应用较为普遍，广泛，可有效抵挡有毒有害的化工废水的冲击，这对于化工废水的有机氮处理提供了一个简单，易操作，易管理的方法；

(4)本发明步骤C中投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积4～5％，通过悬挂方式悬挂于厌氧水解酸化池的水体中，可防止该活化催化剂板结，易于更换，另外悬挂方式可有效增加废水与该活化催化剂颗粒的接触面积，更加有利于对于污泥中氨化菌群的强化作用；

(5)本发明对于含有机氮的化工废水，在厌氧水解酸化池中投放活化催化剂颗粒，对废水进行预处理，将水解酸化与活化催化剂进行耦合，1)活性零价铁、碳、活性零价铜三种材质可组成铁、碳原电池，铁、铜原电池，电子在各自原电池铁与碳，铁与铜之间传递，部分被水中难降解物质吸收，有利于破坏有机物大分子结构，提高了COD的去除能力，另外铁索溶出的二价铁，三价铁以及铜离子协同和活性零价铜强化了氨化菌群的活性，大大提高了有机氮的氨化速率，提高了COD的去除能力；2)其他菌群的活性提高，菌群促进有机物水解酸化产生乙酸，活化催化剂的投入提高了水解酸化速率；

(6)对难降解工业废水的预处理中，铁碳内电解是广泛应用的一项预处理技术，去除毒性污染物的毒性官能团，减少毒性污染物对厌氧微生物的毒害作用，又能够将难生物降解污染物水解为易生物降解的小分子物质，以提高废水的可生物降解性能，但是它存在耗费量大，处理成本高的问题；本发明在厌氧水解酸化池中加入本专利特有的活化催化剂，将铁碳铜合成的块状颗粒物内电解活化催化剂与水解酸化法有机耦合，能够产生增效的协同效应：1)水解酸化是将大分子有机物水解为小分子有机物，厌氧水解酸化池内的菌群进一步酸化产生有机酸，而活化催化剂内的活性零价铁和活性零价铜能够强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，所以能够提高水解酸化池有机氮的氨化速率，提高厌氧水解酸化池中COD去除能力；水解酸化中产生的有机酸使厌氧水解酸化池处于弱酸性环境，活化催化剂内的活性零价铁与碳组合生成铁、碳原电池，铁、铜原电池能够进行铁内电解反应，提高了铁内电解反应的效果；2)铁内电解反应产生的Fe²⁺能够把S²⁺沉淀掉，去除毒性污染物的毒性官能团，减少毒性污染物对厌氧微生物的毒害作用，提高了除硫效果，也为水解酸化速率的提高创造了条件；3)在厌氧水解酸化池中加入活化催化剂，将铁、碳内电解原电池，铁、铜内电解原电池与水解酸化的协同作用，能够有效缩短普通厌氧水解酸化的废水停留时间，有效减少构筑物占地面积，降低投入成本；4)投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积4～5％，与现有技术中其他类型的催化剂相比，投入量少，性价比高。所以本发明的技术方案，也适用于对难降解工业废水的预处理，去除有毒有害物质，提高废水可生物降解性能；

(7)厌氧水解酸化出水中含有乙酸，厌氧池内的除磷菌吸收乙酸，提高了除磷菌的功能；因为厌氧水解酸化阶段中，活性催化剂的加入提高了乙酸的生成速率，而乙酸能够提高除磷菌的功能，使除磷菌在厌氧池内快速释磷，形成PO₄ ^3-，厌氧水解酸化中的产生的Fe²⁺，一部分用于去除S²⁺，一部分与OH^-结合形成Fe(OH)₂，另外还剩余部分，进入厌氧池后，和除磷菌释放出来的PO₄ ^3-一起，进入好氧池，Fe(OH)₂被氧化成Fe(OH)₃沉淀，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺与PO₄ ^3-结合，形成沉淀物去除PO₄ ^3-，在污泥的助凝下沉淀效果更好，使沉淀物中磷酸根的比率增加，由此可以降低排除污泥的比率，对泥龄的要求可放宽，因此，耦合后的除磷工艺，更利于与其它生物工艺的组合，如与生物脱氮工艺；

(8)本发明方法简便，易操作，有利于化工废水有机氮的脱除，且运行成本低廉，只需要增加0.04～0.05元/t废水的处理成本。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

如图1，一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其步骤为：

A、通过废水收集池收集化工废水；首先通过废水收集池收集化工废水，通过实验室测试化验，调节收集池中废水总氮含量为100～150mg/L，其中有机氮含量≤100mg/L，pH控制为6～9，COD为1500～2500mg/L。

B、收集池内的废水进入厌氧水解酸化池；通过在线污泥浓度计检测，控制厌氧水解酸化池污泥浓度为3500～4500mg/L，根据进水流量控制废水停留时间8～10h，通过在线溶解氧仪器检测，控制溶解氧DO≤0.2mg/L。

C、在厌氧水解酸化池中添加活化催化剂，通过活化催化零价铁强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，强化有机氮的氨化速率；目前常用的处理化工废水的高有机氮的方法都是将反应器进行改良，或者在实验室某些特殊条件下培养的菌种进行降解，本发明利用活化催化剂对传统的厌氧水解酸化池的菌种进行强化，方法简单，在实际工程中应用较为普遍，广泛，可有效抵挡有毒有害的化工废水的冲击，这对于化工废水的有机氮处理提供了一个简单，易操作，易管理的方法；

投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积4～5％，通过悬挂方式悬挂于厌氧水解酸化池的水体中，具有良好的透水性，可防止该活化催化剂板结，易于更换，另外悬挂方式可有效增加废水与该活化催化剂颗粒的接触面积，更加有利于对于污泥中氨化菌群的强化作用；

活化催化剂为块状颗粒固体，其平均有效直径为0.3～10mm，块状颗粒固体平均质量为100～200g，该块状颗粒固体各组成成分质量比为活性零价铁﹕活性炭﹕活性零价铜＝55～60﹕25～30﹕10～15；所述活性零价铁和活性零价铜是分别由单质铁和单质铜经过5％盐酸洗0.5h，5％氢氧化钠碱洗0.5h，蒸馏水洗1h后自然晾干后得到；

对于含有机氮的化工废水，在厌氧水解酸化池中投放活化催化剂颗粒，对废水进行预处理，将水解酸化与活化催化剂进行耦合，1)活性零价铁、碳、活性零价铜三种材质可组成铁、碳原电池，铁、铜原电池，电子在各自原电池铁与碳，铁与铜之间传递，部分被水中难降解物质吸收，有利于破坏有机物大分子结构，提高了COD的去除能力，另外铁索溶出的二价铁，三价铁以及铜离子协同强化了氨化菌群的活性，大大提高了有机氮的氨化速率；2)其他菌群的活性提高，促进有机物水解酸化产生乙酸，活化催化剂的投入提高了水解酸化速率。

利用活化催化剂强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，使得化工废水中高有机氮废水实现较快速率的氨化，比普通不添加活化催化剂的厌氧水解酸化池氨化速率提高2-3倍；含100mg/L的有机氮化工废水，在普通厌氧水解酸化池中，全部氨化需要15～24h，而在添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池中，全部氨化只需要8～10个小时；也就是说，达到相同的有机氮氨化效果，添加本发明的活化催化剂的厌氧水解酸化池废水停留时间可减少一半以上，换句话说，达到相同的有机氮氨化效果，添加活化催化剂的厌氧水解酸化池比不添加的厌氧水不仅节约了企业污水处理成本，还减少了土地使用。

对难降解工业废水的预处理中，铁碳内电解是广泛应用的一项预处理技术，去除毒性污染物的毒性官能团，减少毒性污染物对厌氧微生物的毒害作用，又能够将难生物降解污染物水解为易生物降解的小分子物质，以提高废水的可生物降解性能，但是它存在耗费量大，处理成本高的问题；本发明在厌氧水解酸化池中加入本专利特有的活化催化剂，将铁碳铜合成的块状颗粒物活化催化剂与水解酸化法有机耦合，能够产生增效的协同效应：1)水解酸化是将大分子有机物水解为小分子有机物，厌氧水解酸化池内的菌群进一步酸化产生有机酸，而活化催化剂内的活性零价铁和活性零价铜能够强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，所以能够提高水解酸化池有机氮的氨化速率，提高厌氧水解酸化池中COD去除能力；水解酸化中产生的有机酸使厌氧水解酸化池处于弱酸性环境，活化催化剂内的活性零价铁与碳组合生成铁、碳原电池，铁、铜原电池能够进行内电解反应，提高了内电解反应的效果；2)铁内电解反应产生的Fe²⁺能够把S²⁺沉淀掉，去除毒性污染物的毒性官能团，减少毒性污染物对厌氧微生物的毒害作用，提高了除硫效果，也为水解酸化速率的提高创造了条件；3)在厌氧水解酸化池中加入活化催化剂，将铁、碳内电解原电池，铁、铜内电解原电池与水解酸化的协同作用，能够有效缩短普通厌氧水解酸化的废水停留时间，有效减少构筑物占地面积，降低投入成本；4)投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积4～5％，与现有技术中其他类型的催化剂相比，投入量少，性价比高。所以本发明的技术方案，也适用于对难降解工业废水的预处理，去除有毒有害物质，提高废水可生物降解性能。

D、厌氧水解酸化出水经过后续的缺氧和好氧实现氨氮的硝化和反硝化；废水在缺氧和好氧池中总停留时间为36h，其中缺氧池内最优污泥浓度为4000～4500mg/L，最佳停留时间：12h，最佳溶解氧：0.2mg/L≤DO≤0.5mg/L；好氧池内最优污泥浓度为3000～3500mg/L，最佳停留时间：24h，最佳溶解氧：4mg/L≤DO≤5mg/L。

厌氧水解酸化出水中含有乙酸，厌氧池内的除磷菌吸收乙酸，提高了除磷菌的功能；因为厌氧水解酸化阶段中，活性催化剂的加入提高了乙酸的生成速率，而乙酸能够提高除磷菌的功能，使除磷菌在厌氧池内快速释磷，形成PO₄ ^3-，厌氧水解酸化中的产生的Fe²⁺，一部分用于去除S²⁺，一部分与OH^-结合形成Fe(OH)₂，另外还剩余部分，进入厌氧池后，和除磷菌释放出来的PO₄ ^3-一起，进入好氧池，Fe(OH)₂被氧化成Fe(OH)₃沉淀，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺与PO₄ ^3-结合，形成沉淀物去除PO₄ ^3-，在污泥的助凝下沉淀效果更好，使沉淀物中磷酸根的比率增加，由此可以降低排除污泥的比率，对泥龄的要求可放宽，因此，耦合后的除磷工艺，更利于与其它生物工艺的组合，如与生物脱氮工艺。

E、好氧池硝化液回流至缺氧池，最佳回流比：200％，好氧池生成的硝态氮回流至缺氧池进行反硝化，从而达到氨氮真正意义上的去除；二沉池污泥回流至厌氧池，最佳回流比：150％，该回流比足够保证厌氧水解酸化池污泥浓度，缺氧池污泥浓度，以及好氧池污泥浓度。

本发明方法简便，易操作，有利于化工废水有机氮的脱除，且运行成本低廉，只需要增加0.04～0.05元/t废水的处理成本。

实施例2

江苏盐城沿海化工园区某印染化工企业，该企业污水站未改造前工艺如下：收集池→厌氧水解酸化池→缺氧/好氧池→二次沉淀池→直接排放，为提高含有机氮化工废水的氨化速率，提出了一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其步骤同实施例1，其中，步骤A中，废水收集池内的水质如下：总氮100mg/L，其中有机氮含量75mg/L，pH＝6，COD为1500mg/L；

步骤B中，通过在线污泥浓度计检测，厌氧水解酸化池污泥浓度为3500mg/L，控制进水流量，使废水停留时间为8h，通过在线溶解氧仪器检测，控制溶解氧DO＝0.2mg/L；

步骤C中，厌氧水解酸化池中添加的活化催化剂为块状颗粒固体，其平均有效直径为0.3mm，块状颗粒固体平均质量为100g，该块状颗粒固体各组成成分质量比为活性零价铁﹕活性炭﹕活性零价铜＝55﹕25﹕10；所述活性零价铁和活性零价铜是分别由单质铁和单质铜经过5％盐酸洗0.5h，5％氢氧化钠碱洗0.5h，蒸馏水洗1h后自然晾干后得到；投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积的4％；

步骤D中，厌氧水解酸化出水经过后续的缺氧和好氧实现氨氮的硝化和反硝化；废水在缺氧和好氧池中总停留时间为36h，其中，缺氧池内污泥浓度为4000mg/L，停留时间：12h，溶解氧：DO＝0.2mg/L；好氧池内污泥浓度为3000mg/L，停留时间：24h，溶解氧：DO＝4mg/L，其他部分同实施例1。

经过改造，在厌氧水解酸化池添加本发明的活化催化剂后，该化工企业尾水出水指标：氨氮：8～12mg/L，COD：65～78mg/L，而未改造前，该化工企业尾水出水指标：氨氮：18～30mg/L，COD：70～80mg/L。

改造前厌氧水解酸化池内的有机氮化工废水的氨化速率为：112mg/d，经过在厌氧水解酸化池悬挂活化催化剂后，其氨化速率为：225mg/d，相比于改造前，氨化速率提高了2.0倍。

实施例3

江苏盐城沿海化工园区某医药类化工企业，该企业污水站未改造前工艺如下：收集池→厌氧水解酸化→缺氧/好氧→二沉淀→直接排放，为提高含有机氮化工废水的氨化速率，提出了一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其步骤同实施例1，其中，步骤A中，废水收集池内的水质如下：总氮150mg/L，其中有机氮含量100mg/L，pH＝9，COD为2500mg/L；

步骤B中，通过在线污泥浓度计检测，控制厌氧水解酸化池污泥浓度为4500mg/L，根据进水流量控制废水停留时间为10h，通过在线溶解氧仪器检测，控制溶解氧DO＝0.15mg/L；

步骤C中，活化催化剂为块状颗粒固体，其平均有效直径为10mm，块状颗粒固体平均质量为200g，该块状颗粒固体各组成成分质量比为活性零价铁﹕活性炭﹕活性零价铜＝60﹕30﹕15，投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积5％；

步骤D中，厌氧水解酸化出水经过后续的缺氧和好氧实现氨氮的硝化和反硝化；废水在缺氧和好氧池中总停留时间为36h，其中缺氧池内最优污泥浓度为4500mg/L，停留时间：12h，溶解氧：DO＝0.5mg/L；好氧池内最优污泥浓度为3500mg/L，停留时间：24h，溶解氧：DO＝5mg/L；其他部分同实施例1。

经过改造，在厌氧水解酸化池添加本发明的活化催化剂后，该化工企业尾水出水指标：氨氮：12～15mg/L，COD：60～75mg/L，而未改造前，该化工企业尾水出水指标：氨氮25～42mg/L，COD：65～80mg/L。

改造前厌氧水解酸化池的有机氮氨化速率为：80mg/d，经过在厌氧水解酸化池悬挂活化催化剂后，其有机氮氨化速率为：240mg/d，相比较于改造前的厌氧水解酸化池的有机氮的氨化速率提高了3.0倍。

实施例4

江苏盐城沿海化工园区某造纸类化工企业，该企业污水站未改造前工艺如下：收集池→厌氧水解酸化→缺氧/好氧→二沉淀→直接排放，为提高含有机氮化工废水的氨化速率，提出了一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其步骤同实施例1，其中，步骤A中，废水收集池内的水质如下：总氮130mg/L，其中有机氮含量87mg/L，pH＝8，COD为2301mg/L；

步骤B中，通过在线污泥浓度计检测，控制厌氧水解酸化池污泥浓度为4005mg/L，根据进水流量控制废水停留时间为9h，通过在线溶解氧仪器检测，控制溶解氧DO＝0.15mg/L；

步骤C中，活化催化剂为块状颗粒固体，其平均有效直径为5mm，块状颗粒固体平均质量为160g，该块状颗粒固体各组成成分质量比为活性零价铁﹕活性炭﹕活性零价铜＝58﹕26﹕13，投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积4.5％；

步骤D中，厌氧水解酸化出水经过后续的缺氧和好氧实现氨氮的硝化和反硝化；废水在缺氧和好氧池中总停留时间为36h，其中缺氧池内最优污泥浓度为4300mg/L，停留时间：12h，溶解氧：DO＝0.4mg/L；好氧池内最优污泥浓度为3200mg/L，停留时间：24h，溶解氧：DO＝4.5mg/L；其他部分同实施例1。

经过改造，在厌氧水解酸化池添加本发明的活化催化剂后，该化工企业尾水出水指标：氨氮：7～13mg/L，COD：60～75mg/L，而未改造前，该化工企业尾水出水指标：氨氮18～37mg/L，COD：65～80mg/L。

改造前厌氧水解酸化池的有机氮氨化速率为：93mg/d，经过在厌氧水解酸化池悬挂活化催化剂后，其有机氮氨化速率为：232mg/d，相比较于改造前的厌氧水解酸化池的有机氮的氨化速率提高了2.5倍。

Claims

1.一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其步骤为：

A、通过废水收集池收集化工废水；调节收集池中废水总氮含量为100~150mg/L，其中有机氮含量≤100mg/L，pH控制为6-9，COD为1500-2500mg/L；

B、收集池内的废水进入厌氧水解酸化池；控制厌氧水解酸化池污泥浓度为3500~4500mg/L，控制废水停留时间8~10h，控制溶解氧DO≤0.2mg/L；

C、在厌氧水解酸化池中添加活化催化剂，通过活化催化零价铁强化厌氧水解酸化池中氨化菌群的活性，强化有机氮的氨化速率；

活化催化剂为块状颗粒固体，平均有效直径为0.3~10mm，块状颗粒固体平均质量为100~200g，该块状颗粒固体各组成成分质量比为活性零价铁﹕活性炭﹕活性零价铜=55~60﹕25~30﹕10~15；

E、好氧池硝化液回流至缺氧池，二沉池污泥回流至厌氧池；

F、二沉池出水氨氮满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002，一级B标准，氨氮低于15mg/L，并满足江苏省地方标准《化学工业主要水污染物排放标准》DB32/939-2006一级A标准，能够直接排放。

2.根据权利要求1所述的一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其特征在于：所述活性零价铁和活性零价铜，分别由单质铁和单质铜经过5%盐酸洗0.5h，5%氢氧化钠碱洗0.5h，蒸馏水洗1h后自然晾干后得到。

3.根据权利要求1所述的一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其特征在于：步骤C中投放的活化催化剂的颗粒体积占厌氧水解酸化池体积4~5%，通过悬挂方式悬挂于厌氧水解酸化池的水体中。

4.根据权利要求1所述的一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其特征在于：所述的步骤D中废水在缺氧和好氧池中总停留时间为36h，其中，缺氧池内污泥浓度为4000-4500mg/L，停留时间：12h，溶解氧：0.2mg/L≤DO≤0.5mg/L；好氧池内污泥浓度为3000-3500mg/L，停留时间：24h，溶解氧：4mg/L≤DO≤5mg/L。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种提高含有机氮化工废水氨化速率的方法，其特征在于：所述的步骤E中好氧池内的硝化液回流至缺氧池，回流比：200%；二沉池内的污泥回流至厌氧池，回流比：150%。