本發(fā)明涉及一種印染廢水的脫氮工藝，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
印染廢水是含氮量很高的廢水，含氮廢水的超標(biāo)排放是造成水體污染的主要原因之一，其對水體帶來的危害主要表現(xiàn)在富營養(yǎng)化、水體黑臭。《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)對氮、等營養(yǎng)元素的排放控制越來越嚴(yán)格，在印染過程中由于使用了大量的染料與助劑，包括大量的偶氮染料和尿素，這在一定程度上增加了廢水中有機(jī)氮的含量。現(xiàn)有的脫氮工藝，如A2/O，UCT，CASS/CAST，SBR等，都是基于傳統(tǒng)的脫氮埋論，即氨氮和有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮以后再進(jìn)行反硝化脫氮，這不僅耗氧量多時，而且耗時長，也就導(dǎo)致反應(yīng)池容積增大，隨之投資和運(yùn)行成本就會變高。
近年來，關(guān)于利用水解產(chǎn)物VFAs(可揮發(fā)性脂肪酸)作為反硝化脫氮的碳源研究越來越深入，這種技術(shù)可以省去投加外碳源的大量費(fèi)用；另外，關(guān)于利用剩余污泥厭氧水解酸化產(chǎn)VFA并用于脫氮過程的技術(shù)也逐漸受到重視，這不僅可以解決當(dāng)前剩余污泥問題，而且在水中有機(jī)物不足的情況下，可利用污泥產(chǎn)生VFA來作為碳源，提高生物脫氮除磷的效率，有效降低生活污水處理成本，提高出水水質(zhì)，從而獲得多重效益，具有良好的應(yīng)用前景。
在短程硝化反硝化脫氮技術(shù)研究方面，目前關(guān)于短程硝化反硝化脫氮的研究主要在SBR形式的序批式反應(yīng)器中進(jìn)行和SHARON工藝用于處理污泥消化液的處理，鮮有采用連續(xù)流進(jìn)行短程硝化反硝化研究的報道；利用固定化微生物技術(shù)進(jìn)行SND作為近十多年來生物脫氮領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，其方法是采用固定化載體將硝化菌和反硝化菌分層包埋或混合包埋，好氧硝化菌集中于外層，反硝化菌集中于內(nèi)層，為硝化和反硝化分別提供適宜的條件，但是該技術(shù)存在一個障礙，當(dāng)包埋的微生物經(jīng)過一段時間的運(yùn)行后活性會降低，相應(yīng)的生物脫氮性能會下降。
因此，如何在結(jié)合短程脫氮技術(shù)及同步硝化反硝化技術(shù)節(jié)約能耗的同時，利用VFAs構(gòu)建內(nèi)碳源自配給的“低碳型”印染廢水強(qiáng)化脫氮系統(tǒng)，對解決未來印染廢水氮污染問題具有很重要的研究意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種印染廢水的脫氮工藝，該工藝不僅保證了出水水質(zhì)氮素含量穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，又大大降低了系統(tǒng)能耗，具有處理效果好、產(chǎn)泥量低、系統(tǒng)占地面積小、效果穩(wěn)定及運(yùn)營成本低的優(yōu)點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
一種印染廢水的脫氮工藝，包括如下步驟：
步驟1，構(gòu)建印染廢水的脫氮系統(tǒng)：包括依次連通的厭氧水解池、低氧池、好氧池和反硝化濾池；
步驟2，待降解印染廢水從厭氧水解池的進(jìn)水口進(jìn)入?yún)捬跛獬?，?jīng)水解后的污水5～10％直接進(jìn)入反硝化濾池，剩余部分流入低氧池；
步驟3，污水經(jīng)低氧池再流入好氧池中進(jìn)行硝化處理，好氧池產(chǎn)生的剩余污泥，連同硝化液一起按25～35％比例回流至厭氧水解池中，剩余硝化液流入反硝化濾池中；
步驟4，經(jīng)反硝化濾池反沖洗得到的泥水混合物按15～25％比例也回流至厭氧水解池，剩余污水經(jīng)反硝化過濾后排出系統(tǒng)外。
其中，步驟1中，所述厭氧水解池同時與低氧池、好氧池和反硝化濾池相連通。
其中，步驟1中，所述低氧池的溶解氧濃度為0.5mg/L，從而使低氧池在抑制硝酸菌的生長及活性的同時還能夠富集硝化反硝化微生物特效菌群。
其中，步驟1中，所述好氧池溶解氧濃度為2～3mg/L，從而使好氧池能快速培養(yǎng)并富集自養(yǎng)型硝化菌。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案使用多通路碳源自配給系統(tǒng)工藝處理印染廢水，有益效果為：
本發(fā)明工藝根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況將不同比例的厭氧水解池水直接流入反硝化濾池中，一方面能夠利用水解產(chǎn)物VFAs(可揮發(fā)性脂肪酸)作為反硝化脫氮的碳源，省去投加外碳源的成本，另一方面，通過調(diào)整短流量可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對碳、氮污染物的合理削減，具體地，若印染廢水COD去除壓力大，適當(dāng)調(diào)低短流量，若印染廢水總氮去除壓力大，適當(dāng)調(diào)高短流量；另外，本發(fā)明工藝將一定比例的好氧池硝化水連同反應(yīng)產(chǎn)生的剩余污泥和反硝化濾池的反沖洗泥水混合物回流至厭氧水解池中，一方面在厭氧水解池實(shí)現(xiàn)部分反硝化過程，另一方面能夠利用剩余污泥產(chǎn)VFA，保證系統(tǒng)碳源的補(bǔ)充，也實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的減少；本發(fā)明工藝采用“低氧-好氧”梯度供氧的節(jié)能型好氧生物處理技術(shù)，使系統(tǒng)內(nèi)微生物合理分區(qū)、充分富集，實(shí)現(xiàn)微生物多效脫氮；本發(fā)明印染廢水脫氮工藝具有處理效果好、產(chǎn)泥量低、系統(tǒng)占地面積小、效果穩(wěn)定及運(yùn)營成本低的顯著優(yōu)點(diǎn)，具有推廣價值。
附圖說明
圖1為本發(fā)明印染廢水脫氮工藝的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
實(shí)施例1中原水取自某印染工廠廢水，廢水包括前處理廢水和染色廢水，前處理廢水主要由退漿、煮練、漂洗工藝產(chǎn)生的廢水組成，染色廢水主要由染色、印花工藝產(chǎn)生的廢水。其中待處理的印染廢水為兩股廢水的混合廢水，混合后廢水水質(zhì)見表一。
表一 廢水、染色廢水混合廢水水質(zhì)指標(biāo)
將上述待處理廢水進(jìn)入本發(fā)明工藝構(gòu)建的脫氮系統(tǒng)中，待處理廢水依次經(jīng)過厭氧水解池、低氧池、好氧池、反硝化濾池；根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，印染廢水COD去除壓力較大，總氮去除壓力較小，所以進(jìn)行以下調(diào)控：厭氧水解池的出水按5％比例(越過低氧池和好氧池)直接流入后續(xù)的反硝化濾池，為反硝化濾池提供優(yōu)質(zhì)的碳源；好氧池產(chǎn)生的剩余污泥，連同硝化液一起按25％比例回流至厭氧水解池，另外經(jīng)反硝化濾池反沖洗得到的泥水混合物按15％比例回流至厭氧水解池，一方面在厭氧水解池實(shí)現(xiàn)部分反硝化過程，另一方面剩余污泥作為厭氧水解底物，進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)碳源的補(bǔ)充；其中，控制低氧池溶解氧濃度0.5mg/L左右，在抑制硝酸菌的生長及活性同時，富集硝化反硝化微生物特效菌群；控制好氧池溶解氧濃度2～3mg/L左右，快速培養(yǎng)并富集自養(yǎng)型硝化菌。
經(jīng)過一段時間的微生物培養(yǎng)和富集，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，本發(fā)明工藝的處理效果為：反硝化濾池出水COD平均值為134mg/L，TN平均值為3.7mg/L，COD去除率大于93.6％，TN去除率大于87.6％。
實(shí)施例2
實(shí)施例2中原水取自某印染工廠廢水，廢水包括前處理廢水和染色廢水，前處理廢水主要由退漿、煮練、漂洗工藝產(chǎn)生的廢水組成，染色廢水主要由染色、印花工藝產(chǎn)生的廢水。其中待處理的印染廢水為兩股廢水的混合廢水，混合后廢水水質(zhì)見表二。
表二 廢水、染色廢水混合廢水水質(zhì)指標(biāo)
將上述待處理廢水進(jìn)入本發(fā)明工藝構(gòu)建的脫氮系統(tǒng)中，待處理廢水依次經(jīng)過厭氧水解池、低氧池、好氧池、反硝化濾池；根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，印染廢水COD去除壓力較小，總氮去除壓力較大，所以進(jìn)行以下調(diào)控：厭氧水解池的出水按10％比例(越過低氧池和好氧池)直接流入后續(xù)的反硝化濾池，為反硝化濾池提供優(yōu)質(zhì)的碳源；好氧池產(chǎn)生的剩余污泥，連同硝化液一起按35％比例回流至厭氧水解池，另外經(jīng)反硝化濾池反沖洗得到的泥水混合物按25％比例回流至厭氧水解池，一方面在厭氧水解池實(shí)現(xiàn)部分反硝化過程，另一方面剩余污泥作為厭氧水解底物，進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)碳源的補(bǔ)充；其中，控制低氧池溶解氧濃度0.5mg/L左右，在抑制硝酸菌的生長及活性同時，富集硝化反硝化微生物特效菌群；控制好氧池溶解氧濃度2～3mg/L左右，快速培養(yǎng)并富集自養(yǎng)型硝化菌。
經(jīng)過一段時間的微生物培養(yǎng)和富集，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，本發(fā)明工藝的處理效果為：反硝化濾池出水COD平均值為141mg/L，TN平均值為4.2mg/L，COD去除率大于91.8％，TN去除率大于89.5％。
本發(fā)明印染廢水脫氮工藝采用水解酸化-低氧好氧-反硝化濾池聯(lián)用方式，結(jié)果表明：該工藝對印染廢水中CODCr和總氮都有很好的去除效果，最終出水CODCr＜150mg/L，總氮＜5mg/L，本發(fā)明印染廢水脫氮工藝，具有出水處理效果好、產(chǎn)泥量低、系統(tǒng)占地面積小、效果穩(wěn)定、運(yùn)營成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)，很有推廣價值。
工藝中厭氧水解出水直接短流至后續(xù)的反硝化單元，實(shí)現(xiàn)反硝化過程的碳源優(yōu)化配給，強(qiáng)化系統(tǒng)脫氮效力，節(jié)省外加碳源的費(fèi)用；工藝可根據(jù)廢水水質(zhì)實(shí)際情況及碳、氮污染物的削減需求，通過調(diào)控短流比率等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)碳、氮污染物的合理削減；好氧池和反硝化濾池泥水混合物回流至厭氧水解池，不但可以實(shí)現(xiàn)反硝化，而且剩余污泥作為厭氧水解底物，利用剩余污泥產(chǎn)VFA，保證系統(tǒng)碳源的補(bǔ)充，進(jìn)而強(qiáng)化系統(tǒng)后續(xù)反硝化能力，同時也實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的減少；本發(fā)明工藝還能將系統(tǒng)內(nèi)微生物合理分區(qū)、各司其職、充分富集，實(shí)現(xiàn)微生物多效脫氮，在節(jié)約系統(tǒng)供氧量的同時，實(shí)現(xiàn)對印染廢水中氮素的強(qiáng)化削減；廢水經(jīng)過低氧段處理，碳源被一定程度消耗，進(jìn)入高氧段的BOD(生化需氧量)濃度降低，利于自養(yǎng)型硝化菌的生長及快速富集，即系統(tǒng)硝化性能得到增強(qiáng)，且低負(fù)荷環(huán)境利于節(jié)省高氧段曝氣量及HRT(水力停留時間)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能減耗。
顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，這些引伸出的變化或變動也處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。