低成本去除污水中氨氮的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种至少有一个生物处理步骤的污水处理方法。
【背景技术】
[0002]含氮化合物的排放会导致水体的富营养化，使水体发黑发臭。其中，氨氮是工业废水、生活污水中主要污染物，主要以固态氨(铵盐)及气态氨(游离氨)形式存在。水中的氨氮可使藻类植物疯长，进而导致湖泊、河流水体严重污染，产生一系列环境问题，如水生生物死亡，对生态环境造成严重污染。
[0003]为了保护生态环境，国家对城镇污水的排放指标要求更加严格，根据GB18918-2002的要求，氨氮的限制为8mg/L(—级B)和5mg/L(—级A)。
[0004]从目前的文献，专利及实际应用中处理方法很多，但由于存在一定问题，不能很好应用在实际处理工艺中。
[0005]目前去除水中氨氮的主要方法有以下几种:
[0006]A.吹脱法:吹脱法主要用于废水中高浓度氨氮的去除。其原理是将空气或其他载气通入水中，使气体与废水充分接触，从而使废水中的NH3向气相转移，达到脱除水中氨氮的目的。在碱性条件下，用蒸汽气提将废水中氨氮转化成游离氨氮被吹出，以去除废水中NH3-N的方法也称为蒸氨法。
[0007]该方法适宜于处理高浓度氨氮废水，除氨效果稳定，操作简单，但易造成二次污染，需消耗大量能源，处理成本高。
[0008]B.吸附法:利用吸附剂较大的比表面积和吸附能力或离子交换能力将水体中的氨氮吸附在吸附剂表面，通过吸附剂的脱附及再生，将水中的含氮污染物去除或回收利用。常用的吸附剂有活性炭、天然矿物、陶粒、离子交换树脂等。
[0009]该方法绿色环保，材料来源广，工艺简单。但材料吸附容量有限，再生频繁，再生装置复杂，再生后的吸附剂吸附容量下降。
[0010]C.湿式催化氧化法:催化湿式氧化法是在一定的高温、高压下，在催化剂的作用下，以空气或氧气为氧化剂使污水中的含氮有机物分解成N2，从而达到脱氮的目的。
[0011]该方法反应速度快，占地面积小，无二次污染，处理效率高。但需升温加压，处理成本高，对反应条件、设备等要求严格，催化剂价格昂贵。
[0012]D.折点加氯法:将足够量的氯气或次氯酸钠投入到废水中，达到某一点时，废水中所含的游离氯含量较低，而氨氮含量趋向于零；当氯气通入量超过该点时水中的游离氯含量上升，此点常称为折点，在此状态下的氯化称为折点氯化，废水中的氨氮被氧化成氮气而被脱去。
[0013]该方法反应速度快，需要设备少，但液氯的安全使用和储存要求高，处理成本也较高。若用次氯酸钠或二氧化氯发生装置代替液氯，尽管较为安全，运行费用可以有所下降，但装置价格昂贵。
[0014]E.化学沉淀法:化学沉淀法的主要是通过向废水中投加某种化学药剂，使之与废水中的含氮有机或无机物发生反应，形成难溶盐沉淀下来，从而降低水中氮含量的方法。目前，研究最多的是向废水中添加含有Mg2+和P043-的药剂。
[0015]该方法反应速度快、操作简单，可自动化控制。但沉淀剂的用量较大，需对污水的pH进行调整。产生的污泥难处理。
[0016]F.催化反硝化:催化反硝化即以氢气为还原剂，在金属催化剂作用下，将硝酸盐氮还原成对环境无害的氮气的过程。因其具有反应速度快、不改变水的原成分、不产生二次污染以及反应装置结构简单的优点而被认为是最有发展前景脱氮技术之一。
[0017]该方法清洁无二次污染，反应速度快，能适应不同反应条件，易于运行管理。但催化剂的活性和选择性不易控制。
[0018]G.膜分离法:膜分离法的是利用天然或人工合成的具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力实现各种组分分离的过程，用于废水脱氮的膜分离法包括反渗透和电渗析两种。分离用的膜具有选择渗透性，常用的反渗透膜主要是醋酸酯膜。
[0019]该方法处理效率高，无相变、组件化、流程简单、耗电低。但易出现膜污染，稳定性差、运行成本高，只能处理低浓度废水，组分复杂废水需要预处理。
[0020]以上几种方法均不适合污水处理，因处理费用高，不适合城市生活污水处理。
【发明内容】
[0021 ] 本发明要解决的技术问题是提供成本低、操作简便的去除污水中氨氮的方法。
[0022]本发明低成本去除污水中氨氮的方法，包括以下步骤:
[0023]一、厌氧处理:污水进入厌氧池进行厌氧处理；
[0024]二、缺氧处理:将厌氧处理后的污水送入缺氧池中，调节pH为8-10 ;
[0025]三、好氧处理:步骤二处理过的污水送入好氧池，向好氧池中投加改性沸石粉末后，对好氧池进行曝气；曝气的过程中，在气提作用下进一步除去氨氮；其中，改性沸石粉末的添加量是好氧池中改性沸石粉末的终浓度为2_5g/L ；
[0026]四、沉淀:经步骤三中好氧池曝气处理过的污水进入沉淀系统进行沉淀，上清即为去除氨氮后的污水；沉淀物中上层污泥排到压滤系统，下层污泥返到缺氧池；
[0027]所述上层污泥为不含改性沸石粉末或者改性沸石粉末含量很少的污泥；所述下层污泥为混有大量吸附饱和的改性沸石粉末的活性污泥；
[0028]五、再生:随活性污泥返回缺氧池的改性沸石在缺氧池中进行再生后进入好氧池。
[0029]进一步，本发明低成本去除污水中氨氮的方法，所述步骤二中调节pH使用氢氧化钠或氢氧化钾。
[0030]进一步，本发明低成本去除污水中氨氮的方法，所述改性沸石为用氯化钠及氢氧化钠改性的沸石，所述沸石为沸石含量大于70 %的斜发沸石，所述改性沸石的粒度为60-300 目。
[0031]进一步，本发明低成本去除污水中氨氮的方法，所述步骤四中的下层污泥占沉淀物总质量的30% -90%。
[0032]由于活性污泥被送回缺氧池，活性污泥中的改性沸石在缺氧池中被再生，实现了污泥和沸石的循环利用，降低成本，减少了步骤三中沸石的投加量。
[0033]本发明低成本去除污水中氨氮的方法与现有技术的不同之处在于:
[0034]本发明的低成本去除污水中氨氮的方法通过厌氧、缺氧、好氧处理相配合，达到高效去除污水中氨氮的目的，且能在原有常规水处理工艺基础上进行改造，工程造价低、是