一种生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法与流程

1.本发明涉及环境工程技术领域，具体涉及一种生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法。


背景技术：

2.各行业废水排放标准有差别，从总体情况看工业企业的总氮(tn)减排空间非常大。由于在氨氮减排过程中部分氨氮是转化以硝态氮形式排放，总氮污染物排放总量巨大。因此，在有机污染物显著减排的情况下，总氮污染物已上升为内陆水体富营养化的主要因子。
3.不锈钢制造行业中涉及不锈钢表面酸处理过程中会产生高浓度硝态氮废水水量大，水质较复杂，属于典型三高有机废水(高有机污染物、高含盐量和高氨氮废水)。该类废水采用传统方法(a/o、a/a/o、baf)脱总氮需要补充大量碳源，运行成本极高。一些生物脱氮新工艺(同步硝化反硝化工艺、短程硝化反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺)由于运行条件苛刻，无法在化工类废水处理中应用，因此加强高盐高硝态氮废水总氮污染物减排工作刻不容缓。
4.离子型树脂对来水中的氮元素能有效进行吸附和去除，此法占地面积小、反应快速、自控程度高，出水氮含量低，与其他传统工艺相比具有极大的优势，但树脂一旦达到吸附极限需要再生，经再生、洗脱后所产生的废液含有大量的氯化钠及较高浓度的氮元素，如何对其再生废水进行有效处理是影响树脂脱氮工艺的关键。
5.公告号为cn 210505835 u的中国专利文献公开一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统，包括沿水处理进程依次连通的树脂罐、废液收集池、反硝化池、沉淀池和污泥池，还包括污泥水解酸化罐，所述污泥水解酸化罐分别与上清液储罐和所述污泥池连通，所述上清液储罐通过碳源投加泵与反硝化池连通，反硝化池与沉淀池相互连通。该实用新型的系统，对于树脂再生废液，采用活性污泥为原料，于污泥水解酸化罐内进行厌氧水解酸化处理，为生化反硝化脱氮提供优质碳源，降低系统运行成本，经过本实用新型的系统处理后的树脂再生废液中的总氮、cod、悬浮物等均具有较好的去除效果。该方法工艺过于简单，无法完成对高浓度硝态氮的有效降解。
6.公开号为cn106635947a的中国专利文献公开一种耐盐脱氮菌剂异步驯化培养方法，将耐盐脱氮菌剂接种到好氧池中；通过在控制系统有机负荷和氨氮负荷下，采用增加污水的浓度方法，逐步提高盐度负荷，对耐盐脱氮菌剂进行驯化，获得耐盐脱氮菌剂。适用于化工、制药、制革、食品、采油、海产品加工等含盐废水处理行业，对低浓度、高浓度的氨氮去除效果均非常理想。
7.公开号为cn106479935a的中国专利文献一种废水处理用反硝化菌剂的制备方法。具体制备方法为：(1)将具有反硝化作用的活性污泥接种至生物反应器中。(2)于缺氧条件下，维持生物反应器温度为20～35℃，以全自动连续进水方式向生物反应器中添加反硝化菌培养基。(3)测定上述反应器对有机碳源的利用率，根据检测结果，分等级投加不同用量
的稀土，以提升最终制备得到的反硝化菌剂的脱氮性能。(4)在上述反应器对有机碳源的利用率达到85％时，将反应器中的部分培养液取出，离心分离制成浓缩菌悬液。(5)向浓缩菌悬液中加入保护剂，均匀干燥喷雾到经过灭菌的载体上，密封储藏，即制成反硝化菌剂。该专利技术制备的反硝化脱氮菌剂的繁殖活化性能均较好，菌剂的反硝化速率较快，大于1.0mg no
3-n/(mg vss
·
d)。
8.从已公开的中国专利文献看，涉及高盐高硝态氮废水处理总氮减排的技术较少，处理中需要投加高比例碳源，运行成本很高。


技术实现要素：

9.针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，利用本发明的废水处理方法，结合高效反硝化菌生物强化，可实现高盐高浓度硝态氮废水的有效降解，处理成本低，在生物脱氮领域未见有应用。
10.一种生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，包括：
11.高盐高硝态氮废水进入短程反硝化池，经短程反硝化处理后的泥水混合液流入高效反硝化池进行高效脱氮处理，将硝态氮转化为氮气，泥水混合液再流入生物选择池进行曝气生物选择处理，然后流入沉淀池，沉淀池底部一部分污泥回流至短程反硝化池，出水达标后排放；
12.高效反硝化池的进水段设置有反硝化菌投加装置，反硝化菌通过反硝化菌投加装置(如通过加药泵和加药管等)加入到高效反硝化池内，生物强化高效反硝化脱氮。
13.利用高效反硝化菌强化结合本发明工艺在高盐高硝态氮化工废水的强化处理，可以显著提高原有生化系统的反硝化效率，实现总氮高效减排。
14.在一优选例中，所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，短程反硝化池和高效反硝化池的进水段均设置有碳源投加装置。碳源可通过碳源投加装置的加药泵和加药管与短程反硝化池、高效反硝化池的进水管相连接。
15.在一优选例中，所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，短程反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的1～2倍，高效反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的2～4倍，两者碳源投加量之和为硝态氮质量浓度的2～5倍。
16.所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，所述反硝化菌可采用连续和/或间歇添加方式加入到高效反硝化池的进水段。
17.在一优选例中，所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，所述反硝化菌为脱氮假单胞菌bio-52963和嗜氮根瘤菌bio-75387组合。脱氮假单胞菌bio-52963和嗜氮根瘤菌bio-75387均为市售产品，可购自https://www.biobw.org/。脱氮假单胞菌bio-52963和嗜氮根瘤菌bio-75387可分别利用常规反硝化培养基进行斜面活化、扩大培养。
18.在一优选例中，所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，所述反硝化菌中，脱氮假单胞菌bio-52963和嗜氮根瘤菌bio-75387按等质量比复配。
19.在一优选例中，所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，所述反硝化菌每天的添加量为废水日处理质量的千分之0.01～0.1，连续投加10～30天(d)。
20.在一优选例中，所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，废水在短程反硝化池、高效反硝化池、生物选择池的水力停留时间(hrt)分别为1～2h、6～24h、2～6h。
21.在一优选例中，所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，生物选择池的溶解氧浓度范围为2～3mg/l。
22.本发明所述的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法，特别适用于脱氮树脂经再生脱附、冲洗后所产生的或者不锈钢表面酸处理后产生的高盐高硝态氮废水，废水中硝态氮浓度达到500～5000mg/l，盐分含量为0.8wt％～2.5wt％。
23.本发明与现有技术相比，主要优点包括：
24.本发明通过经优化设计的短程反硝化+高效反硝化+生物选择池+沉淀池工艺，实现系统的高效反硝化脱氮功能，结合高负荷反硝化菌的生物强化，迅速提高系统活性污泥的反硝化能力，实现高盐高硝态氮废水生物处理的总氮高效减排。本发明方法具有成本低、运行稳定和处理效率高的特点。
附图说明
25.图1为实施例的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法的示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
27.如图1所示，本实施例的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法包括：
28.高盐高硝态氮废水经过废液池定量进入短程反硝化池1，经短程反硝化处理后的泥水混合液流入高效反硝化池2进行高效脱氮处理，将硝态氮转化为氮气，泥水混合液再流入生物选择池3进行曝气生物选择处理，然后流入沉淀池4，沉淀池4底部一部分污泥回流至短程反硝化池1，出水达标后纳管排放。
29.短程反硝化池1和高效反硝化池2的进水段均设置有碳源投加装置5补加碳源。
30.高效反硝化池2的进水段设置有反硝化菌投加装置6补加反硝化菌。反硝化菌为脱氮假单胞菌bio-52963和嗜氮根瘤菌bio-75387组合。所述反硝化菌中，脱氮假单胞菌bio-52963和嗜氮根瘤菌bio-75387按等质量比复配。
31.采用上述实施例的生物强化处理高盐高硝态氮废水的方法进行以下应用。
32.应用例1
33.高盐高硝态树脂脱氮再生液废水，盐分含量1.5wt％，硝态氮浓度1000mg/l，处理水量1000吨/天，经过废液池定量进入短程反硝化池(hrt＝2h)，经短程反硝化处理后的泥水混合液流入高效反硝化池(hrt＝6h)进行高效脱氮处理，将硝态氮转化为氮气。泥水混合液再流入生物选择池(hrt＝2h)进行曝气生物选择处理，然后流入沉淀池。沉淀池底部一部分污泥回流至短程反硝化池。
34.分别在短程反硝化池和高效反硝化池的进水段投加碳源，短程反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的1倍，高效反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的2倍，两者碳源投加量之和为硝态氮质量浓度的3倍。高效反硝化池的进水段投加反硝化菌，反硝化菌每天的添加量为污水处理量的千分之0.02，连续投加20d。控制生物选择池的溶解氧浓度2mg/l，沉淀池的污泥回流比为1:0.5。
35.经2个月的调试，生化处理系统污染物降解性能得到显著提升，统计生物强化后半年的平均生化出水tn 48mg/l，出水完全达到《污水综合排放标准》gb8978-1996二级排放标准(tn≤70mg/l)。
36.应用例2
37.高盐高硝态树脂脱氮再生液废水，盐分含量2.5wt％，硝态氮浓度4000mg/l，处理水量500吨/天，经过废液池定量进入短程反硝化池(hrt＝4h)，经短程反硝化处理后的泥水混合液流入高效反硝化池(hrt＝12h)进行高效脱氮处理，将硝态氮转化为氮气。泥水混合液再流入生物选择池(hrt＝3h)进行曝气生物选择处理，然后流入沉淀池。沉淀池底部一部分污泥回流至短程反硝化池。
38.分别在短程反硝化池和高效反硝化池的进水段投加碳源，短程反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的1倍，高效反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的2倍，两者碳源投加量之和为硝态氮质量浓度的3倍。高效反硝化池的进水段投加反硝化菌，反硝化菌每天的添加量为污水处理量的千分之0.05，连续投加20d。控制生物选择池的溶解氧浓度2.5mg/l，沉淀池的污泥回流比为1:1。
39.经2个月的调试，生化处理系统污染物降解性能得到显著提升，统计生物强化后半年的平均生化出水tn 56mg/l，出水完全达到《污水综合排放标准》gb8978-1996二级排放标准(tn≤70mg/l)。
40.应用例3
41.高盐高硝态不锈钢表面处理废水，盐分含量1.5wt％，硝态氮浓度1000mg/l，处理水量1000吨/天，经过废液池定量进入短程反硝化池(hrt＝2h)，经短程反硝化处理后的泥水混合液流入高效反硝化池(hrt＝6h)进行高效脱氮处理，将硝态氮转化为氮气。泥水混合液再流入生物选择池(hrt＝2h)进行曝气生物选择处理，然后流入沉淀池。沉淀池底部一部分污泥回流至短程反硝化池。
42.分别在短程反硝化池和高效反硝化池的进水段投加碳源，短程反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的1倍，高效反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的2倍，两者碳源投加量之和为硝态氮质量浓度的3倍。高效反硝化池的进水段投加反硝化菌，反硝化菌每天的添加量为污水处理量的千分之0.02，连续投加20d。控制生物选择池的溶解氧浓度2mg/l，沉淀池的污泥回流比为1:0.5。
43.经2个月的调试，生化处理系统污染物降解性能得到显著提升，统计生物强化后半年的平均生化出水tn 36mg/l，出水完全达到《污水综合排放标准》gb8978-1996二级排放标准(tn≤70mg/l)。
44.应用例4
45.高盐高硝态不锈钢表面处理废水，盐分含量2.5wt％，硝态氮浓度4000mg/l，处理水量500吨/天，经过废液池定量进入短程反硝化池(hrt＝4h)，经短程反硝化处理后的泥水混合液流入高效反硝化池(hrt＝12h)进行高效脱氮处理，将硝态氮转化为氮气。泥水混合液再流入生物选择池(hrt＝3h)进行曝气生物选择处理，然后流入沉淀池。沉淀池底部一部分污泥回流至短程反硝化池。
46.分别在短程反硝化池和高效反硝化池的进水段投加碳源，短程反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的1倍，高效反硝化池的碳源投加量为硝态氮质量浓度的2倍，两者
碳源投加量之和为硝态氮质量浓度的3倍。高效反硝化池的进水段投加反硝化菌，反硝化菌每天的添加量为污水处理量的千分之0.05，连续投加20d。控制生物选择池的溶解氧浓度3mg/l，沉淀池的污泥回流比为1:1。
47.经2个月的调试，生化处理系统污染物降解性能得到显著提升，统计生物强化后半年的平均生化出水tn 46mg/l，出水完全达到《污水综合排放标准》gb8978-1996二级排放标准(tn≤70mg/l)。
48.可见，本发明提供的生物强化处理高盐高总硝态氮废水的方法，通过高效的脱氮工艺结合反硝化菌的生物强化，实现了对高盐高硝态氮废水的总氮消减目标。方法的运行本低，工艺路线简单，脱氮效率高。
49.此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。