專利名稱：一種合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水中氨氮的脫除方法，特別是合成氨工業(yè)廢水中氨氮的脫除方法。
背景技術(shù)：
合成氨工業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含氨氮工業(yè)廢水，該行業(yè)廢水具有污染物種類多、可生化性差、碳氮比值低、氨氮含量高等特點。目前，合成氨工業(yè)廢水普通采用生化方法進行處理，特別是采用以A/0脫氮為代表的生物脫氮工藝。該工藝原理是廢水中的氨氮，在好氧的條件下被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至缺氧段，在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以廢水中有機物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮被還原為氮氣，逸入大氣從而達到最終脫氮的目的。該工藝中好氧段需要的鼓風(fēng)空氣量大，動力消耗大，而且需要補充的堿量大；缺氧段需要補充大量有機碳源，在合成氨工業(yè)廢水碳氮比值低的條件下，反硝化速率低，補充有機碳源量大，操作費用高；該工藝脫氮效率低，為了提高脫氮率，必須提高回流比，但高的回流比造成缺氧段富氧化，破壞反硝化環(huán)境，降低了反硝化率，同時增加了動能消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種處理效率高，運行費用低、投資小的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，它可使該行業(yè)廢水排放達到國家標準。本發(fā)明技術(shù)方案包括以下內(nèi)容一種合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，合成氨工業(yè)廢水依次進入缺氧池、厭氧池、微氧池、好氧池和沉淀池，微氧池中一部分污水回流到厭氧池，好氧池中一部分污水回流到缺氧池，沉淀池中的一部分污水回流到缺氧池的進水端。所述合成氨工業(yè)廢水先進入缺氧池中，與含有硝態(tài)氮(N03_-N)的回流混合液混合進行脫氮反應(yīng)，以廢水中有機物作為電子供體，以硝態(tài)氮(NO3--N)作為電子受體，NO3--N被還原為氮氣( )脫除；缺氧池中脫氮之后的廢水進入?yún)捬醭刂?，在厭氧池中與含有亞硝態(tài)氮(NO2--N)的回流水混合進行厭氧氨氧化反應(yīng)，以廢水中的氨氮(NH/-N)做電子供體，以亞硝態(tài)氮(NO2--N)為電子受體，將NH4+-N或NO2--N轉(zhuǎn)變成隊；厭氧池中含有NH4+-N的廢水進入微氧池中，進行亞硝化反應(yīng)，把NH/-N氧化為NO2--N,同時微氧池中含有NO2--N的污水一部分回流到厭氧池；微氧池剩余的含有NO2--N的廢水進入好氧池中，進行硝化反應(yīng)，NO2--N被氧化形成Ν03_-Ν，好氧池中含有Ν03_-Ν的廢水一部分通過回流到缺氧池進行反硝化脫氮，好氧池中剩余的含有Ν03_-Ν的廢水經(jīng)沉淀池泥水分離后達標排放，沉淀污泥回流到缺氧池。在缺氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=7. 5-9. 2，溶解氧(DO)小于0. 5mg/L條件下進行；在厭氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=7. 0-8. 5，溶解氧(DO)小于0. 2mg/L條件下進行；在微氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=7. 4-8. 3，溶解氧(DO)在0. 5-1. Omg/L條件下進行；在好氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=6. 5-8. 0，溶解氧(DO)在2. 0-4. 0mg/L條件下進行；混合液回流比為100-300%;缺氧池中水力停留時間是7-14小時；厭氧池中水力停留時間是9-12小時；微氧池中水力停留時間是18-30小時；好氧池中水力停留時間是13-17小時。本發(fā)明的好處是缺氧反硝化、厭氧氨氧化、短程硝化反硝化在同一生物處理系統(tǒng)中實現(xiàn)。實現(xiàn)短程硝化反硝化，節(jié)省25%的供氧量和40%的有機碳源，縮短反應(yīng)停留時間， 減少容積；實現(xiàn)厭氧氨氧化，降低能耗，防止二次污染；氨氮去除率高，達到99%以上；整個過程堿的消耗量減少，運行費用低。采用本發(fā)明可將COD為400-800mg/L、NH4+-N為150_450mg/L的氨氮廢水降低為 COD小于50mg/L，NH4+-N小于5mg/L，總氮小于15mg/L，低于國家一級排放標準。該工藝不僅大大提高了傳統(tǒng)合成氨工業(yè)廢水的脫氮效率，而且降低了運行費用，減少了占地面積。


圖1為合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法流程圖。
具體實施例方式實施例1
處理水量417m3/h，合成氨工業(yè)廢水中COD含量約為600mg/L，氨氮含量約為350mg/L。 合成氨工業(yè)廢水先進入缺氧池中，與含有硝態(tài)氮(Ν03_-Ν)的回流水混合進行脫氮反應(yīng)，反硝化脫氮菌以廢水中有機物作為電子供體，以硝態(tài)氮(NO3--N)作為電子受體，在PH=7. 5-9. 2， 溶解氧(DO)小于0. 5mg/L條件下進行反硝化反應(yīng)，使Ν03_-Ν被還原為氮氣(N2)脫除，缺氧池水力停留時間為12小時；脫氮之后的廢水進入?yún)捬醭?，在厭氧池中與含有亞硝態(tài)氮 (NO2--N)的回流水混合進行厭氧氨氧化反應(yīng)，以廢水中的氨氮(NH4+-N)做電子供體，以亞硝態(tài)氮(Ν02_-Ν)為電子受體，在PH=7. 0-8. 5，溶解氧(DO)小于0. 2mg/L條件下將NH4+_N或 NO2--N轉(zhuǎn)變成N2，厭氧池水力停留時間為9小時；含有NH4+-N的廢水進入微氧池，進行亞硝化反應(yīng)，在PH=7. 4-8. 3，溶解氧(DO)在0. 5-1. Omg/L條件下把NH4+_N氧化為Ν02__Ν，同時含有Ν02_-Ν的污水一部分回流到厭氧池，回流比為200%，微氧池水力停留時間為20小時；剩余的含有Ν02_-Ν的廢水進入好氧池，在PH=6. 5-8. 0，溶解氧(DO)在2. 0-4. 0mg/L條件下進行硝化反應(yīng)，NO2--N被氧化形成NO3--N,含有NO3--N的廢水一部分通過回流到缺氧池進行反硝化脫氮，回流比為300%，好氧池水力停留時間為17小時，剩余廢水進入沉淀池進行泥水分離，沉淀污泥回流到缺氧池進水端，污泥回流比為80%，處理出水達標排放。系統(tǒng)總的水力停留時間約為58小時，出水水質(zhì)COD小于50mg/L，NH4+-N小于5mg/L，總氮小于15mg/L。實施例2
處理水量210m3/h，合成氨工業(yè)廢水中COD含量約為450mg/L，氨氮含量約為250mg/L。 合成氨工業(yè)廢水先進入缺氧池中，與含有硝態(tài)氮(Ν03_-Ν)的回流水混合進行脫氮反應(yīng)，反硝化脫氮菌以廢水中有機物作為電子供體，以硝態(tài)氮(NO3--N)作為電子受體，在PH=7. 5-9. 2， 溶解氧(DO)小于0. 5mg/L條件下進行反硝化反應(yīng)，使Ν03_-Ν被還原為氮氣(N2)脫除，缺氧池水力停留時間為7小時；脫氮之后的廢水進入?yún)捬醭?，在厭氧池中與含有亞硝態(tài)氮(NO2--N) 的回流水混合進行厭氧氨氧化反應(yīng)，以廢水中的氨氮(NH/-N)做電子供體，以亞硝態(tài)氮 (Ν02_-Ν)為電子受體，在PH=7. 0-8. 5，溶解氧(DO)小于0. 2mg/L條件下將NH4+_N或Ν02__Ν 轉(zhuǎn)變成隊，厭氧池水力停留時間為9小時；含有NH4+-N的廢水進入微氧池，進行亞硝化反應(yīng)， 在PH=7. 4-8. 3，溶解氧(DO)在0. 5-1. 0mg/L條件下把NH4+_N氧化為Ν02__Ν，同時含有Ν02__Ν的污水一部分回流到厭氧池，回流比為150%，微氧池3水力停留時間為25小時；剩余的含有Ν02_-Ν的廢水進入好氧池，在PH=6. 5-8. 0,溶解氧(DO)在2. 0-4. Omg/L條件下進行硝化反應(yīng)，Ν02_-Ν被氧化形成Ν03_-Ν，含有Ν03_-Ν的廢水一部分通過回流到缺氧池進行反硝化脫氮，回流比為200%，好氧池水力停留時間為13小時，剩余廢水進入沉淀池進行泥水分離，沉淀污泥回流到缺氧池進水端，污泥回流比為100%，處理出水達標排放。系統(tǒng)總的水力停留時間約為54小時，出水水質(zhì)COD小于50mg/L，NH4+-N小于5mg/L，總氮小于15mg/L。
權(quán)利要求
1.一種合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于合成氨工業(yè)廢水依次進入缺氧池、厭氧池、微氧池、好氧池和沉淀池，微氧池中一部分污水回流到厭氧池，好氧池中一部分污水回流到缺氧池，沉淀池中的一部分污水回流到缺氧池的進水端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于合成氨工業(yè)廢水先進入缺氧池中，與含有硝態(tài)氮的回流混合液混合進行脫氮反應(yīng)，以廢水中有機物作為電子供體，以硝態(tài)氮作為電子受體，硝態(tài)氮被還原為氮氣脫除；缺氧池中脫氮之后的廢水進入?yún)捬醭刂校趨捬醭刂信c含有亞硝態(tài)氮的回流水混合進行厭氧氨氧化反應(yīng)，以廢水中的氨氮做電子供體，以亞硝態(tài)氮為電子受體，將氨氮或亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變成氮氣；厭氧池中含有氨氮的廢水進入微氧池中，進行亞硝化反應(yīng)，把氨氮氧化為亞硝態(tài)氮，同時微氧池中含有亞硝態(tài)氮的污水一部分回流到厭氧池；微氧池剩余的含有亞硝態(tài)氮的廢水進入好氧池中， 進行硝化反應(yīng)，亞硝態(tài)氮被氧化形成硝態(tài)氮，好氧池中含有硝態(tài)氮的廢水一部分通過回流到缺氧池進行反硝化脫氮，好氧池中剩余的含有硝態(tài)氮的廢水經(jīng)沉淀池泥水分離后達標排放，沉淀污泥回流到缺氧池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于在缺氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=7. 5-9. 2，溶解氧小于0. 5mg/L條件下進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于在厭氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=7. 0-8. 5，溶解氧小于0. 2mg/L條件下進行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于在微氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=7. 4-8. 3，溶解氧在0. 5-1. Omg/L條件下進行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于在好氧池中的反硝化反應(yīng)是在PH=6. 5-8. 0，溶解氧在2. 0-4. Omg/L條件下進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于所述混合液的回流比為100-300%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，其特征在于缺氧池中水力停留時間是7-14小時；厭氧池中水力停留時間是9-12小時；微氧池中水力停留時間是 18-30小時；好氧池中水力停留時間是13-17小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合成氨工業(yè)廢水中氨氮脫除方法，合成氨工業(yè)廢水依次進入缺氧池、厭氧池、微氧池、好氧池和沉淀池，微氧池中一部分污水回流到厭氧池，好氧池中一部分污水回流到缺氧池，沉淀池中的一部分污水回流到缺氧池的進水端。本發(fā)明將缺氧反硝化、厭氧氨氧化、短程硝化反硝化在同一生物處理系統(tǒng)中實現(xiàn)。實現(xiàn)短程硝化反硝化，節(jié)省25%的供氧量和40%的有機碳源，縮短反應(yīng)停留時間，減少容積；實現(xiàn)厭氧氨氧化，降低能耗，防止二次污染；氨氮去除率高，達到99%以上；整個過程堿的消耗量減少，運行費用低。
文檔編號C02F3/30GK102515352SQ20111042965
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者劉海芳, 劉玥, 呂晶晶, 段學(xué)軍, 龔為進 申請人:中原工學(xué)院