专利名称：：一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法及装置的制作方法
技术领域：
：本发明属于利用微生物处理废水
技术领域：
，特别涉及一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法及装置。
背景技术：
：工业废水种类不同，其中含有的氮化物形态也不尽相同，在大多数情况下是以无机氮形式存在(氨氮居多)，另外有机氮在生物处理过程中也大部分可转化为无机氮的形式。在工业废水中有机氮或氨氮的浓度和形式取决于若干因素，如原料的性质、采用的生产技术、水的消耗量和水的复用等。从工业废水中去除氨氮已有多种方法。目前在废水处理上应用较广泛的是AA0工艺，即A70工艺。A2/0工艺由厌氧池、兼氧池、好氧池、沉淀池和两个回流系统(污泥回流系统和硝化液回流系统)组成。污水首先进入厌氧池，厌氧发酵细菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFA(挥发性脂肪酸类)，而聚磷菌可将其体内储存的聚磷酸盐分解，所释放的能量可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分能量可供聚磷菌主动吸收VFA类低分子有机物，并以PHB的形式在其体内储存起来。随后污水进入兼氧池，反硝化菌利用好氧池回流混合液带来的硝酸盐，以及污水中可生物降解的有机物作碳源进行反硝化，达到同时降低BODs与脱氮的目的。接着污水进入曝气的好氧池，聚磷菌在吸收、利用污水中残剩的可生物降解有机物的同时，主要是通过分解体内储存的PHB释放能量来维持其生长繁殖。同时过量的摄取周围环境中的溶解磷，并以聚磷形式在体内储积起来，使出水中溶解磷浓度达到最低。而有机物经厌氧池、兼氧池分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后，到达好氧池时浓度已相当低，这有利于自养型硝化菌的生长繁殖，并通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐。厌氧池、兼氧池和好氧池交替运行，可以达到同时去除有机物、脱氮、除磷的目的，但是该工艺脱氮效果取决于混合液回流比，而a7o工艺的混合液回流比不宜太高。在此工艺过程当中，硝化菌世代时间长，生长緩慢，即使硝化菌数量足够，硝化反应的启动仍需较长时间，反硝化菌世代时间较短，生长迅速，反硝化反应容易启动；由于污泥单一回流至兼氧池，实际上是将经过好氧池驯化后能够达到较好的硝化性状的硝化菌转入了兼氧的环境下，硝化菌被迫适应兼氧环境进行调整，其生理活性减弱，反硝化菌群生理活性被激活，当污泥推流至好氧池时，硝化菌生理活性又开始被激活，但是有效的硝化反应数量只能逐步提高，反硝化菌受到抑制。如此以来，好氧池中能有效进行硝化反应的菌量始终无法达到较高的程度，影响了整个生物脱氮反应的效率。
发明内容本发明要解决的是高浓度氮废水处理采用A2/0工艺氨氮去除效果不好，脱氮效率低，运行费用高，管理运行不便控制的技术问题。本发明的目的是提供一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法，本发明的另一目的是提供一种用于利用微生物处理高浓度含氮废水的方法的装置。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法，废水依次经过厌氧池、兼氧池、好氧池和沉淀池进行生化处理，其特征在于所述厌氧池、兼氧池、好氧池中均不加填料，所述沉淀池中的污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池(Al)。本发明不用挂填料。传统A2/0需要挂填料，运行一段时间之后要更换填料，工艺繁瑣，容易污水处理效果的突变，不挂填料使用活性炭^故微生物载体，回流到最前面的厌氧池，工艺简洁，不用更换填料，在水处理效果下降时，可直接往池内加活性炭载体即可，不用更换填料，成本低，管理运行筒洁。所述污泥回流到厌氧池(Al)的回流比为0.5-1，0。所述污泥回流到厌氧池(Al)的回流比可以优选为0.5-0.9。用于一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法的装置，包括厌氧池、兼氧池、好氧池和沉淀池，沉淀池与兼氧池(A2)之间之间设置有硝化液回流管道，其特征在于所述厌氧池、兼氧池、好氧池中均不加填料，所述沉淀池与所述厌氧池(Al)之间设有污泥回流管道。厌氧池主要完成对废水进行厌氧预处理，用于除去部分C0D和B0D，降解污水中一部分有害物质，将废水中大分子的有机物和非溶解性有机物发生酸化水解反应，同时提高了污水的可生化性，给下段处理创造条件。兼氧池主要利用厌氧池出水提供的电子供体和好氧池提供的回流硝化液完成反硝化反应。好氧池主要是利用低B0D的环境下降解废水中的有机物C0D,同时进行硝化反应，得到N0,或NO"硝化液出水通过硝化液回流管道回流至兼氧池。沉淀池完成泥水分离，通过污泥回流管道将大部分污泥回流至厌氧池，根据需要和实际运行状况将富余污泥排放。所述厌氧池、兼氧池、好氧池中均不加填料，填料是指固定在水处理构筑物中用于生物接触氧化法和压氧发酵法处理废水的无^^或有机生物载体。本工艺中不用填料而用活性碳作为载体，具有的优点是节省投资，管理运行更为方便简洁，出水效果更好。作为本发明的进一步改进厌氧池前还可以设置气浮池，废水进入厌氧池前还可根据需要先经过气浮池预处理去除大量的石油类和悬浮物。气浮池出水由泵送至厌氧池，废水与池中微生物进行生化反应，降解污水中一部分有害物质，同时提高了污水的可生化性，给下段处理创造条件。厌氧池出水进入兼氧池，兼氧池是生化处理的核心设施之一，在此以进水中的有机物作为反贿化的碳源和能源，以硝化回流液中的硝态氮作为反硝化的氮源，与池中兼性菌团作用进行反硝化脱氮反应，使废水中的冊3—N、COD等污染物质得以部分去除和降解。为了满足兼氧池和后面的好氧池生化反应的需要，为微生物提供磷和适宜的水温，在厌氧、兼氧池上考虑了蒸汽加热设施，运行中应根据实际情况进行操作，兼氧池正常运行时可按以下参数进行操作。兼氧池控制参数如下兼氧池出水流入好氧池与好氧池的活性污泥充分混合，由微生物降解废水中的有机物。为了满足生化要求，通过设置的微孔曝气器来增加好氧池废水中的溶解氧，为微生物提供氧和对混合液进行搅拌。另外还需投加纯碱(Na2C03)及磷盐。正常运转时好氧池可按以下参数进行操作溶解氧(D0):2-4mg/1P:3mg/1以上PH:~7.5名献以(CaC03)计〉200mg/lMLSS:3g/l左右适宜水温25~30°C(但不得急剧变化)为了保证生化处理的有害物质浓度控制在允许范围内，在好氧池的进水槽中加入稀释水，好氧池上设有消泡水管道，当好氧池中泡沫多时，应打开消泡水管道阀门进行消泡。最后好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池中进行泥水分离，其中硝化液通过管道回流到兼氧池，污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池，回流比为到厌氧池O.5-0.9。在全系统内添加的孩i生物菌群可以采用商品名为HSBEMB1^S)的市售制剂，包含有以下来自47个属的105种微生物。cetobacteraceti醋酸醋杆菌Acetobacter1iquefaciens液化醋杆菌Acetobacterxylinum木醋杆菌Achromobacterxerosis干燥无色菌Aeromonanshydrophila嗜水气单胞菌Aeromonasmedia中间气单胞菌Aeromonanssobria温和气单胞菌Bacillusalvei分支芽孢杆菌Bacilluscoagulans凝结芽孑包杆菌Bacillussubtilis枯草芽孢杆菌Bacillusleutis迟緩芽孢杆菌Bacillusfirmus坚强芽孢杆菌Bacillusmycoides状芽孑包杆菌Bacillusmegaterium巨大芽孑包杆菌Bacillusalcalophilus嗜碱芽孢杆菌Bacilluscereus蜡样芽孢杆菌Bacilluslicheniformis地衣芽孑包杆菌Bacilluspumilus短小芽孑包杆菌Bacillusspaericus球形芽孑包杆菌Bacillusmarinus海洋芽孑包杆菌Alcaligenesdenitrificans反确匕亚种Alcaligenesfaecalis粪产减菌Alcaligenesxylosoxydans木糖氧化产碱菌Brevibacteriumacetylicum乙炔短杆菌Brevibacteriumammoniagenes解氨短杆菌Brevibacteriumcasei乳酵4豆4干菌Brevibaci1lusbrevis短短芽孑包杆菌Enterobactercloacae阴沟肠杆菌Enterobacteraerogenes产气肠杆菌Enterobacteragglomerans成团肠杆菌ThiobacillusnovellasThiobacillusthioparusThiobacillusdenitrificans反硝化硫杆菌Thiobacillusthiooxidans氧化石危杆菌Thiorhodococcusminus疏红球菌Rhodopseudomonaspalustris沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonasacidphia嗜酸红假单胞菌Gluconobacteralbidus浅井氏葡糖杆菌Gluconobacteoxydans葡糖氧化杆菌Lactobacillusfermentum发酵乳杆菌Lactobacillusplantarum植物乳杆菌Lactobacillusalimentarius消化乳杆菌Lactobacillusamylophillus食淀粉吝L杆菌Lactobacillusruminis瘤胃乳杆菌Lactobacillusbervis短乳杆菌Micrococcusleutus藤黄微球菌Micrococcushalobius喜盐微球菌Pseudomonasalcaligenes产碱假单胞菌Pseudomonasaureofaciens致黄色假单胞菌Pseudomonaschlororaphis绿针假单胞菌Pseudomonasnitroreducens/5宵4tl^支单月包菌Pseudomonasriboflavina核黄素假单胞菌..Pseudomonasputina恶臭假单胞菌..Pseudomonasfacilis敏捷假单胞菌paenibacillusgluconolyticus解葡聚糖类芽孑包杆菌paenibacillusthiaminlyticus解疏胶素类芽抱杆菌SaccharomycestellurisBeggiatoaalbaNitrobacterwinogradskyi/5肖4匕才干菌Nitrosomonaseuropaea亚石宵4b单月包菌NitrosococcusnitrosusPhotobacteriumangustum狭小发光杆菌Photobacteriumphosphoreum明亮发光杆菌Photobacteriumleiognathi緩发光杆菌Haloferaxdenitrificans反石宵4匕盐富々免菌Haloferaxmediterranei地中海盐富饶菌Methanobacteriumbryantii布氏曱烷杆菌Methanobacteriumpaluster沼泽曱烷杆菌Methanobacteriumuliginosum泥沼曱烷杆菌Cellulomonasbiazotes双氮纤维单胞菌Cellulomonasfimi粪肥纤维单胞菌Kurthiazopfii佐氏库特氏菌ThiosphaerapantotrophaAlcaligenesspChlorobiumlimicola泥生绿菌Erythrobacterlongus长赤细菌Erothromonasursincola红单胞菌Azomonasmacrocytogenes巨胞氮单胞菌Xanthobacterflavus黄黄色杆菌Methylcoccuscapsulatus荚膜曱基球菌Alteromonasdenitrificans反确l匕交替单月包菌Alteromonasnigrifaciens产黑交替单胞菌Telluriamxita混合地神菌Bacteroideseellulosovens溶纤维素拟杆菌Bacteroidesstercoris粪便拟杆菌Ilyobacterploytropus多营养泥杆菌Pseudobutyrivibrioruminis瘤胃假丁酸弧菌Syntrophomonaswolfei澳氏互营养单胞菌Pimelobactersimplex简单月旨肪杆菌Pimelobactertumescens月中月长月旨肪4干菌Brachybacteriumfaecium粪短状杆菌Jonesiadenitrificans反硝化琼斯氏菌Rarobacterfaecitabidus漆腐稀有杆菌Eubacteriumformicigenerans产曱酸真杆菌Eubacteriumnitritogenes产亚贿酸真杆菌Eubacteriumxylanophilum嗜聚木糖真杆菌Exiguobacteriumaurantiacum金橙黄微小杆菌Synteophobacterwolinii沃氏互营养杆菌本领域内长期存在一种技术偏见，即采用A70工艺时，必须在池中挂填料，且填料数量越多，则处理效果越好。而本发明克服了这一偏见，令污泥回流至厌氧池Al，从而整个过程不用挂填料，出水效果更好，脱氮功能效果优于现有技术；同时由于不用填料，本发明节省了投资，管理运行简洁，降低了运行成本，提高了微生物利用率。实验证明，经本发明的方法处理后，焦化废水氨氮可以控制在15mg/L以下，COD可以控制在100mg/L以下，其他指标也可以达到国家一级排放标准。除焦化废水外，本发明也适用于制药废水、发酵废水、食品企业废水等难降解的生产废水，还可以用于市政废水、生活污水的处理。本发明整个过程中没有外加碳源，并且由于HSBEMBM微生物菌群的高效力可以大大降^f氐处理成本。图1为常规A70水处理工艺示意2本发明处理高浓度氮废水的工艺流程中A:污水B:硝化液回流C:污泥回流具体实施方式如图2所示，以厌氧池l,兼氧池2，好氧池3和沉淀池4在空间上构成了四个主体单元，沉淀池设置消化液回流管道至兼氧池2,沉淀池还设置污泥回流管道至厌氧池1，管道上设置控制回流比的独立开关。进入系统的废水先经过气浮池，预处理除去油和悬浮物(及渣)。然后废水进入厌氧池1中，在不供氧的情况下废水与池中厌氧菌团进行生化反应，降解污水中一部分有害物质，同时提高了污水的可生化性，给下段处理创造条件。为了满足厌氧池和缺氧池生化反应的需要，为微生物提供营养物磷源，在厌氧池内设置了磷盐投加管道，运行中应根据实际情况进行操作，厌氧池可按以下参数进行操作。P:~4mg/lPH:-7.5水温~30°C(不得急剧变化)厌氧池l出水进入兼氧池2，在此以进水中的有机物作为反硝化的碳源和能源，以硝化回流液中的硝态氮作为反硝化的氮源，在池中组合兼性菌团作用下进行反硝化脱氮反应，使废水中的NH3—N、COD等污染物质得以部分去除和降解。为了满足兼氧池2和后面的好氧池3生化反应的需要，为微生物提供磷和适宜的水温，在厌氧、兼氧池考虑了蒸汽加热设施，运行中应根据实际情况进行操作，兼氧池正常运行时可按以下参数进行操作。兼氧池2控制参数如下溶解氧<0.5mg/lP:3-4mg/1水温~30°C'PH:7~8兼氧池2出水流入好氧池3与好氧池的活性污泥充分混合，由微生物降解废水中的有机物。为了满足生化要求，通过设置的微孔曝气器来增加好氧池废水中的溶解氧，为微生物提供氧和对混合液进行搅拌。另外还需投加纯碱(Na2C03)及磷盐。纯碱按好氧池混合液流向分段投加。好氧池3出水通过硝化液回流管回流至兼氧池2，正常运转时好氧池3可按以下参数进行操作溶解氧(DO):2-4mg/lP:~3mg/1以上PH:-7.5碱度以(CaC03)计〉200mg/lMLSS:3g/l左右适宜水温25~30°C(但不得急剧变化)为了保证生化处理的有害物质浓度控制在允许范围内，在好氧池3的进水槽中加入稀释水，好氧池3上设有消泡水管道，当好氧池3中泡沫多时，应打开消泡水管道阀门进行消泡。好氧池出水进入沉淀池4进行泥水分离，硝化液通过硝化液回流管道回流到兼氧池2，污泥通过污泥回流管道，将80%污泥回流至厌氧池1.经本发明处理后的出水COD约150mg/L，氨氮不高于10mg/L。通过表1的数据对比可知，同样的废水经常规A/0工艺处理后的出水COD约200mg/L，氨氮约25mg/L，可见本发明的污水处理效果明显好于常规A/0水处理工艺。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1、一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法，废水依次经过厌氧池、兼氧池、好氧池和沉淀池进行生化处理，其特征在于所述厌氧池、兼氧池、好氧池中均不加填料，所述沉淀池中的污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池(A1)。2、根据权利要1所述的方法，其特征在于所述污泥回流到厌氧池(Al)的回流比为0.5-1.0。3、根据权利要2所述的方法，其特征在于废水进入厌氧池前先经过一个气浮池，预处理去除大量的石油类和悬浮物。4、用于权利要求1所述方法的装置，包括厌氧池、兼氧池、好氧池和沉淀池，沉淀池与兼氧池(A2)之间之间设置有硝化液回流管道，其特征在于所述厌氧池、兼氧池、好氧池中均不加填料，所述沉淀池与所述厌氧池(Al)之间设有污泥回流管道。5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于厌氧池前还包括一个气浮池。全文摘要本发明涉及一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法及装置。方法废水依次经过厌氧池、兼氧池、好氧池和沉淀池进行生化处理，其特征在于所述厌氧池、兼氧池、好氧池中均不加填料，所述沉淀池中的污泥通过污泥回流管道回流到厌氧池。装置包括厌氧池、兼氧池、好氧池和沉淀池，沉淀池与兼氧池之间之间设置有硝化液回流管道，其特征在于所述厌氧池、兼氧池、好氧池中均不加填料，所述沉淀池与所述厌氧池之间设有污泥回流管道。本发明克服了本领域内必须在池中挂填料，且填料数量越多，则处理效果越好的技术偏见。本发明不用填料，节省了投资，管理运行简洁，降低了运行成本，提高了微生物利用率。文档编号C02F9/14GK101259979SQ20071016486公开日2008年9月10日申请日期2007年12月28日优先权日2007年12月28日发明者亮凌申请人:亮凌