专利名称：一种化肥氨氮废水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水的生物处理方法，特别是涉及一种化肥生产中产生的氨氮废水的好氧和厌氧工艺。
背景技术：
化肥工业是我国的支柱性产业，在国民经济中占据举足轻重的地位。但化肥在生产过程中不可避免地产生大量的工业氨氮废水。传统的化肥废水处理主要是采用传统的曝气池进行好氧处理，此装置占地面积大、消耗能量多，处理成本高。化肥废水经曝气池生物法处理后，水中还有氮元素，它主要以硝酸盐形式存在，硝酸盐在处理后的水中超标，若排放，可使与此水接触的人产生高铁血红蛋白血症并具有致癌、致畸、致突变的作用，对人体健康构成潜在的威胁。也有人将化工行业中使用的多相生物反应器应用于废水处理工作中，但仅采用单一反应器装置的好氧处理工艺，也未能解决氨氮废水处理出水中硝酸盐污染的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种化肥氨氮废水处理方法。它可使化肥生产过程中产生的氨氮废水达到排放标准，且废水中氮元素转化为无害的氮气，彻底消除硝酸盐的污染。
本发明的技术方案包括如下(1)化肥氨氮废水处理装置为集成装置，包括气升式环流生物反应器、喷射环流生物反应器、空气压缩机、第一沉淀釜、第二沉淀釜、管道、第一水泵、第二水泵、第三水泵，空气压缩机与气升式环流生物反应器的底部通过管道连接，气升式环流生物反应器的上部通过管路与第一沉淀釜的上部连接，第一沉淀釜的底部经管道通过第一水泵与气升式环流生物反应器的下部连接，第一沉淀釜的底部的管道与第一水泵的结合部位设置有排出口，第一沉淀釜的上部经管道通过第二水泵与喷射环流生物反应器的顶部连接，喷射环流生物反应器的上部与第二沉淀釜的上部经管道连接，第二沉淀釜的底部经管道通过第三水泵与喷射环流生物反应器的下部连接，第二沉淀釜的底部的管道与第三水泵的结合部位设置有排出口，第二沉淀釜的上部设置有出水口；(2)将硝化微生物菌群装入充有氨氮废水的气升式环流生物反应器，将反硝化微生物菌群加入喷射环流生物反应器，启动集成装置，将氨氮废水输入气升式环流生物反应器中，空气压缩机产生的高压气体通入气升式环流生物反应器，在温度20-35℃、pH为7-8、溶解氧为2.6mg/L～4.0mg/L、污泥浓度为3mg/L～6mg/L、C/N为1∶1～3∶1、水力停留时间为6～10hr的条件下，进行硝化反应，氨氮转化为硝氮，经管道进入第一沉淀釜，沉淀，污泥通过第一水泵返回气升环流反应器中继续参与反应，剩余污泥从该釜的底部排出，处理后的水，补加碳源后用第二水泵输到喷射环流反应器顶部，在缺氧、温度30～35℃、pH为7.0～7.5、水力停留时间为4.0～6.0hr、C/N比为0.95～1.0、污泥浓度为3mg/L～6mg/L的条件下进行反硝化反应，经管道进入第二沉淀釜，沉淀，污泥通过第三水泵返回喷射环流反应器中继续参与反应，剩余污泥从该釜的底部排出，出水口设置在第二沉淀釜的上部。
采用本发明可将COD为400-1200ppm、NH4+-N为400-700ppm的氨氮废水降低为COD小于60ppm，总氮量小于20ppm，这些数值低于国家一级排放指标。该工艺不但大大地减小了传统的化肥氨氮废水处理装置的占地面积，而且使出水达到化肥企业回用水标准。
本方法采用的硝化微生物菌群是紫外线和硫酸二乙酯复合诱变技术对活性污泥中的微生物进行遗传诱变后，并在好氧条件下进行混合菌群的培养得到的。反硝化微生物菌群是在厌氧条件下经过驯化培养得到的。
图1是化肥氨氮废水处理方法的工艺流程图具体实施方式
1.下面结合附图对本发明做进一步说明，将处理化肥氨氮废水的硝化微生物菌群装入充有氨氮废水的气升式环流生物反应器2中，将在厌氧条件下经过驯化培养得到的反硝化微生物菌群加入喷射环流生物反应器5，启动集成装置将COD为1270ppm，NH4+-N为420ppm，pH为7.5～7.8的氨氮废水，输入气升式环流生物反应器2中，在气升式环流生物反应器2的底部连接有空气压缩机1，在转子流量计4的控制下，空气压缩机产生的高压气体进入气升式环流生物反应器2，化肥氨氮废水在气升式环流生物反应器2内进行硝化反应，在温度为28℃，pH值7.5，溶解氧为2.8mg/L，污泥浓度为3.6mg/L并保持输入低C/N(3∶1)废水，水力停留时间为8hr的优化条件下，氨氮转化为硝氮，经管道进入第一沉淀釜3，沉淀，污泥通过第一水泵8返回气升环流反应器2中继续参与反应，剩余污泥从该釜的底部排出，第一沉淀釜3的出水口设置在该釜的上部，出水中的COD和氨氮低于国家排放指标，但水中的硝酸盐态氮高于化肥企业循环水回用的指标，处理后的水，在另一个预混釜中补加碳源后用第二水泵7输到喷射环流反应器5的顶部，在缺氧的条件下进行反硝化反应，在温度维持在32℃、pH为7.5、水力停留时间为5.0hr、C/N比为1.0、污泥浓度为3.6mg/L的条件下，经管道进入第二沉淀釜6，沉淀，污泥通过第三水泵9返回喷射环流反应器中继续参与反应，剩余污泥从该釜的底部排出，出水口设置在第二沉淀釜6的上部，该方法可将COD为800-1200ppm、NH4+-N为400-700ppm的氨氮废水处理至COD低于60ppm，总氮低于20ppm，低于国家一级排放指标。
2.处理化肥氨氮废水的装置及工艺步骤如1.硝化反应的工艺条件如下温度为20℃，pH值7.0，溶解氧为2.6mg/L，污泥浓度为3.0mg/L，并保持低C/N(1∶1)，水力停留时间为6hr，反硝化的工艺条件如下缺氧、温度30℃、pH为7.0、水力停留时间为4.0hr、C/N比为0.95、污泥浓度为3.0mg/L，该方法可将COD为800-1200ppm、NH4+-N为400-700ppm的氨氮废水处理至COD低于60ppm，总氮低于20ppm，低于国家一级排放指标。
3.处理化肥氨氮废水的装置及工艺步骤如1.硝化反应的工艺条件如下温度为35℃，pH值8.0，溶解氧为4mg/L，污泥浓度为6.0mg/L，并保持低C/N(2∶1)，水力停留时间为10hr，反硝化的工艺条件如下缺氧、温度35℃、pH为7.5、水力停留时间为6.0hr、C/N比为0.95、污泥浓度为6.0mg/L，该方法可将COD为800-1200ppm、NH4+-N为400-700ppm的氨氮废水处理至COD低于60ppm，总氮低于20ppm，低于国家一级排放指标。
4.处理化肥氨氮废水的装置及工艺步骤如1.硝化反应的工艺条件如下温度为28℃，pH值7.5，溶解氧为3.0mg/L，污泥浓度为5.0mg/L，并保持低C/N(2∶1)，水力停留时间为8hr，反硝化的工艺条件如下缺氧、温度35℃、pH为7.5、水力停留时间为5.0hr、C/N比为0.95、污泥浓度为5.0mg/L，该方法可将COD为800-1200ppm、NH4+-N为400-700ppm的氨氮废水处理至COD低于60ppm，总氮低于20ppm，低于国家一级排放指标。
权利要求
1.一种化肥氨氮废水处理方法，包括如下步骤(1)化肥氨氮废水处理装置为集成装置，包括气升式环流生物反应器、喷射环流生物反应器、空气压缩机、第一沉淀釜、第二沉淀釜、管道、第一水泵、第二水泵、第三水泵，空气压缩机与气升式环流生物反应器的底部通过管道连接，气升式环流生物反应器的上部通过管路与第一沉淀釜的上部连接，第一沉淀釜的底部经管道通过第一水泵与气升式环流生物反应器的下部连接，第一沉淀釜的底部的管道与第一水泵的结合部位设置有排出口，第一沉淀釜的上部经管道通过第二水泵与喷射环流生物反应器的顶部连接，喷射环流生物反应器的上部与第二沉淀釜的上部经管道连接，第二沉淀釜的底部经管道通过第三水泵与喷射环流生物反应器的下部连接，第二沉淀釜的底部的管道与第三水泵的结合部位设置有排出口，第二沉淀釜的上部设置有出水口；(2)将硝化微生物菌群装入充有氨氮废水的气升式环流生物反应器，将反硝化微生物菌群加入喷射环流生物反应器，启动集成装置，将氨氮废水输入气升式环流生物反应器中，空气压缩机产生的高压气体通入气升式环流生物反应器，在温度20-35℃、pH为7-8、溶解氧为2.6mg/L～4.0mg/L、污泥浓度为3mg/L～6mg/L、C/N为1∶1～1∶3、水力停留时间为6～10hr的条件下进行硝化反应，氨氮转化为硝氮，经管道进入第一沉淀釜，沉淀，污泥通过第一水泵返回气升环流反应器中继续参与反应，剩余污泥从该釜的底部排出，处理后的水，补加碳源后用第二水泵输到喷射环流反应器顶部，在缺氧、温度30～35℃、pH为7.0～7.5、水力停留时间为4.0～6.0hr、C/N比为0.95～1.0、污泥浓度为3mg/L～6mg/L的条件下进行反硝化反应，经管道进入第二沉淀釜，沉淀，污泥通过第三水泵返回喷射环流反应器中继续参与反应，剩余污泥从该釜的底部排出，出水口设置在第二沉淀釜的上部。
全文摘要
本发明公开了一种化肥氨氮废水处理方法,它将硝化微生物菌群装入气升式环流生物反应器,将反硝化微生物菌群加入喷射环流生物反应器,启动集成装置,使氨氮废水经过硝化、反硝化反应处理后由COD800－1200ppm、NH文档编号C02F3/30GK1380260SQ0211788
公开日2002年11月20日 申请日期2002年5月27日 优先权日2002年5月27日
发明者闻建平, 毛国柱, 潘磊, 王长林, 杜丽平, 赵沧燕 申请人:天津大学