一种去除电镀废水中硝酸盐氮的方法与流程

1.本发明涉及一种利用硝酸盐氮与亚硝酸盐氮于厌氧状态下可经由自营菌进行厌氧反应，将硝酸氮转化成氮气扩散至大气中的处理工艺，属于生化技术处理废水领域。


背景技术：

2.电镀生产企业排放的电镀废水中含有大量的硝酸盐氮，从而造成总氮超标，若不处理，将会严重污染水体环境，对人类的健康造成不良影响。电镀废水为常见的工业废水，由于其含有较复杂的成分及污染物，采用通常技术难以处理至达标排放或回用。
3.常规的电镀废水处理工艺主要有传统生化等。这些方法各有优缺点，如ao法是电镀废水处理中的常用工艺，具有成熟可靠，投资节省的优点，但采用该工艺，处理效率低，占地面积大，且出水无法达到所要达到的排放要求。因此，在电镀废水的处理中，开发出具有处理效果优异，运行管理简单，占地面积小、运行费用低的工艺，成为企业迫切的需要。


技术实现要素：

4.本发明是为了克服目前废水处理中的不足，针对高浓度含硝酸盐氮废水的处理，而提供一种操作简单、自动化程度高、处理效果好、脱氮负荷高、占地面积小等优点的脱氮工艺。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种去除电镀废水中硝酸盐氮的方法，其具体步骤为：
6.(1)首先使高浓度硝酸盐氮废水进入中间水池，调匀水质及稳定水量，出水通过泵定量将调制均匀的废水打入脱氮进流调整槽；
7.(2)脱氮进流调整槽内设ph探头，检测槽内ph，联动ph控制器控制硫酸加药机加酸调节脱氮进流调整槽内废水ph，并且与提升泵联动开启碳源加药机同步投加碳源，以维持反硝化菌最优条件，脱氮进流调整槽调整完后，进入中转暂存槽；
8.(3)中转暂存槽作为二次提升水泵作用，确保后续工艺段进水稳定，减少处理系统冲击；
9.(4)将步骤(3)中的出水通过水泵定时定量进入脱氮流化床系统进行反硝化脱氮处理，处理后的废水排入后续生化好氧池，本步骤中，脱氮流化床装置中tn的体积负荷为3-4kg/m 3
d；
10.(5)将步骤(4)工序的出水自流进入好氧生化系统进行好氧处理，由于废水经过脱氮处理后，生化需氧量指标会上升，并且出水水质会浑浊，故设置好氧工艺段。
11.进一步地，所述步骤(2)中控制ph为5.5-6.5，投加碳源量控制c/n值为5:1。
12.进一步地，所述步骤(4)中脱氮流化床系统包括反应塔体和循环水泵，其中反应塔体由进水口、新型布水器、临界固体生物膜载体填料、固气液分离器、出水口、取样口和排渣口组成。
13.进一步地，所述步骤(4)中临界固体生物膜载体填料为不规则颗粒状，主要成分包
括煤质颗粒炭96.5-98％、低价铁0.5-1.5％，二氧化钛0.5-1.0％，钌粉0.002％和黄湖精0.4％。
14.进一步地，所述步骤(4)中脱氮流化床系统废水处理步骤为：
15.a.废水通过提升水泵打入脱氮流化床顶部进水口，进水口与循环泵进水口相连，并与出水口有不锈钢挡板隔离，当出水口水量大时，出水会溢过不锈钢挡板进入进水口，与进水一并通过循环泵打入流化床底部；
16.b.流化床底部设有多个新型布水器，可使循环水通过布水器达到水质均衡的作用；
17.c.布水器上部为脱氮反应器的载体流化区，所用载体为临界固体生物膜载体填料，安装时填料比例为30-40％,正常运行状态下，整个载体会在循环泵的上升流速下，保持载体流化状态，并且带来载体膨胀的状态；
18.d.脱氮反应流化床中上部设有固气液三相分离器，保证反硝化细菌在反硝化过程中将硝酸盐氮转化为氮气的顺利排出，载体颗粒及污泥菌种沉淀不流失，分离器上部为出水清液。
19.进一步地，所述步骤(4)中的取样污泥过多时，需打开排渣口，排出部分污泥。
20.进一步地，所述步骤(4)中的取样载体填料有部分流失时，需补充部分临界固体生物膜载体填料。
21.进一步地，所述步骤(5)中好氧生化工艺选择生物接触氧化法，其cod的体积负荷选择1kg/m
3 d。
22.本发明与现有技术相比的优点在于：
23.1、临界固体生物膜载体填料呈流体化状态，没有厌氧滤床等常遭遇的堵塞或短流的情形；
24.2、传质效率远优于其它各型式处理槽；
25.3、临界固体生物膜载体填料粒径较小，为0.1-1mm，提供微生物附著之表面积大，微生物浓度可达150kgvss/m3，大幅提高体积负荷，減少所需的处理槽体积和土地需求；
26.4、临界固体生物膜载体填料使能承受较高之水力负荷，在极短的水力停留时间(hrt) 下仍无污泥流失问题。
附图说明
27.图1为本发明的方法流程图。
28.图2为本发明的脱氮流化床设备结构示意图。
29.附图标记：1、进水口，2、出水口，3、临界固体生物膜载体填料，4、新型布水器，5、循环水泵，6、固气液分离器。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚描述。
31.如图1、2所示，一种去除电镀废水中硝酸盐氮的方法，其具体步骤为：
32.(1)首先使高浓度硝酸盐氮废水进入中间水池，调匀水质及稳定水量，出水通过泵
定量将调制均匀的废水打入脱氮进流调整槽；
33.(2)脱氮进流调整槽内设ph探头，检测槽内ph，联动ph控制器控制硫酸加药机加酸调节脱氮进流调整槽内废水ph，并且与提升泵联动开启碳源加药机同步投加碳源，以维持反硝化菌最优条件，脱氮进流调整槽调整完后，进入中转暂存槽；
34.(3)中转暂存槽作为二次提升水泵作用，确保后续工艺段进水稳定，减少处理系统冲击；
35.(4)将步骤(3)中的出水通过水泵定时定量进入脱氮流化床系统进行反硝化脱氮处理，处理后的废水排入后续生化好氧池，本步骤中，脱氮流化床装置中tn的体积负荷为3-4kg/m 3
d；
36.(5)将步骤(4)工序的出水自流进入好氧生化系统进行好氧处理，由于废水经过脱氮处理后，生化需氧量指标会上升，并且出水水质会浑浊，故设置好氧工艺段。
37.所述步骤(2)中控制ph为5.5-6.5，投加碳源量控制c/n值为5:1。
38.所述步骤(4)中脱氮流化床系统包括反应塔体和循环水泵，其中反应塔体由进水口、新型布水器、临界固体生物膜载体填料、固气液分离器、出水口、取样口和排渣口组成。
39.结合附图2，其设备功能说明如下：
40.临界固体生物膜载体填料3：经过改良的载体填料，用于提供微生物的表面附着，提高表面积，增加微生物浓度，可大幅提高体积负荷；
41.新型布水器4：通过新型布水器设计，使得布水更加均匀，且循环水的单向止回设计可以保证流化区域的上升流速，确保流化载体填料及污泥不会造成进水堵塞或短流情形；
42.循环水泵5：通过循环水泵将进水及出水；
43.固气液分离器6：通过固气液分离器保证反硝化细菌在反硝化过程中将硝酸盐氮转化为氮气的顺利排出，载体颗粒及污泥菌种沉淀不流失，分离器上部为出水清液；
44.步骤(4)硝酸盐氮脱氮处理步骤如下：
45.a.废水通过提升水泵打入脱氮流化床顶部进水口，进水口与循环泵进水口相连，并与出水口有不锈钢挡板隔离，当出水口水量大时，出水会溢过不锈钢挡板进入进水口，与进水一并通过循环泵打入流化床底部；
46.b.流化床底部设有多个新型布水器，可使循环水通过布水器达到水质均衡的作用；
47.c.布水器上部为脱氮反应器的载体流化区，所用载体为临界固体生物膜载体填料，安装时填料比例为30-40％，正常运行状态下，整个载体会在循环泵的上升流速下，保持载体流化状态，并且带来载体膨胀的状态；
48.d.脱氮反应流化床中上部设有固气液三相分离器，保证反硝化细菌在反硝化过程中将硝酸盐氮转化为氮气的顺利排出，载体颗粒及污泥菌种沉淀不流失，分离器上部为出水清液。
49.所述步骤(4)中的去除硝态盐氮步骤也可根据处理工艺的要求作为废水处理的前处理或末端处理。
50.所述步骤(1)中的高浓度硝态氮废水若含油大量的金属离子及悬浮物等，需先采用混凝沉淀预处理。
51.本发明方法处理的高浓度、难降解污水的具体实例如下：
52.实例1
53.利用本发明方法对厦门某电镀厂生产的废水进行处理，该废水含有大量的硝酸盐，按照本发明方法的处理步骤进行处理，经过步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)处理工艺，其废水处理前、后cod、总氮去除率如表1所示。
54.实例2
55.利用本发明方法对深圳某电镀工业园电镀废水进行处理，该废水含有大量的金属铜及硝酸盐，经过除铜预处理后，按照本发明方法的处理步骤进行处理，经过步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)处理之后，其废水处理前、后cod量和总氮去除率如表1所示。
56.实例3
57.利用本发明方法对厦门某五金加工厂电镀废水进行处理，该废水含有大量的硝酸等，按照本发明方法的处理步骤进行处理，经过步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)处理工艺，其废水处理前、后cod、总氮去除率如表1所示。
58.实例4
59.利用本发明方法对漳州某金属制品厂电镀废水进行处理，该废水含有大量的硝酸盐等，按照本发明方法的处理步骤进行处理，经过步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)处理工艺，其废水处理前、后cod、总氮去除率如表1所示。
60.表1四种不同废水处理前后cod和总氮量对比数据和去除率
[0061][0062]
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。