本发明涉及化工行业废水处理技术，具体为一种投加聚氨酯填料处理高氨氮废水的方法。
背景技术：
煤化工企业在焦化和气化过程中产生大量废水，这些废水具有水量大、污染物浓度高等特点，其中高氨氮废水氨氮含量高达3000-9000mg/l，对企业的正常运行和周围的环境造成巨大的压力。我国煤化工企业多分布于西北及华北地区，水资源稀缺，价格昂贵，且缺乏受纳水体，环保部要求煤化工企业必须达到“零排放”标准。高氨氮废水处理这一难题严重影响了煤化工企业的发展，采用常规的生化方法处理高氨氮废水，往往需要多级工艺串联且处理后难以实现达标排放，存在工艺复杂、处理成本高等问题。
宁夏某煤化工企业产生高氨氮废水1t/h，氨氮浓度3000mg/l，氨氮废水排入水体会引起严重环境污染，造成水体富营养化、水体黑臭等问题，对人群和生物产生毒害作用。面对国家对煤气化废水排放的限制和100％回用的要求，传统的生化处理工艺处理该废水难以取得令人满意的效果，限制了煤化工企业的进一步发展。
高氨氮废水的常规处理方法为吹脱除氮后进生化处理，但由于生化系统对进水氨氮要求较高，吹脱除氮后氨氮浓度往往不能满足生化系统进水要求，此时氨氮废水进入生化系统后会对生化污泥造成冲击，影响生化系统正常运行。
专利“氨氮回收设备、多段式氨氮废水处理系统”(申请号：201510171724.7)公开了一种氨氮回收设备，通过ph值控制单元调节氨氮废水的ph至合适值，然后去薄膜蒸馏单元以及电透析单元进行处理，实现了氨氮的去除和回收，但存在工艺复杂、处理时间过长等问题。
“电化学氧化法处理高氨氮废水的试验研究”(鲁剑,安全与环境工程,2010,17(2):51-53)针对传统高氨氮废水处理工艺存在二次污染、出水氨氮值偏高等问题，采用电化学氧化法对高氨氮配水进行试验研究，结果表明：电解90min后，氨氮浓度可以从2000mg/l降至247.51mg/l，该方法运用于高氨氮废水的脱氮处理具有较好的应用前景，但存在工艺复杂、造价较高等问题。
聚氨酯泡沫是一种常见的生化填料，具有比表面积大，结构稳定，孔隙率高等特点，适宜于微生物的吸附固定，投加后可以显著提高生化系统的抗冲击能力和废水的处理效果。投加聚氨酯填料工艺简单、操作方便，在水处理、生物医药方面具有良好的应用前景。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种投加聚氨酯填料处理高氨氮废水的方法，采用吹脱除氮对高氨氮废水进行预处理，去除并回收部分氨氮，吹脱除氮后的氨氮废水进入到生化系统处理，生化处理工艺为前置好氧硝化+后置缺氧反硝化，在好氧池和缺氧池中投加聚氨酯填料，提高生化系统的抗冲击性和处理效果。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种投加聚氨酯填料处理高氨氮废水的方法，包括如下步骤：
步骤1，高氨氮废水吹脱除氮预处理：加碱调节高氨氮废水的ph，加入密闭反应柱内采用微孔曝气法曝气一定时间，通过密闭反应柱的出气口利用酸液回收析出的氨气；
步骤2，好氧池硝化处理：吹脱除氮预处理后的废水加酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度，进入好氧池进行硝化处理，好氧池中填充聚氨酯填料，采用微孔曝气法充分曝气；
步骤3，缺氧池反硝化处理：好氧池的出水中加入一定的碳源，进入缺氧池进行反硝化处理，缺氧池中填充聚氨酯填料，经反硝化处理后得到达标出水。
在上述方案的基础上，步骤1中所加碱为氢氧化钠或氢氧化钾，调节ph至10.5-11。
在上述方案的基础上，步骤1中曝气时的曝气量为100-120l/l/h(气/水/小时)，曝气时间为60-90min。
在上述方案的基础上，步骤2中所加酸为盐酸。
在上述方案的基础上，步骤2中加入碳酸氢钠调节碱度为2000-3000。
在上述方案的基础上，步骤2中好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间为15-20h。
在上述方案的基础上，步骤3中所加碳源为葡萄糖或乙酸钠，投加量为500-700mg/l。
在上述方案的基础上，步骤3中缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间为20-25h。
在上述方案的基础上，步骤3的出水cod浓度低于100mg/l，氨氮浓度低于5mg/l，tn浓度低于10mg/l，满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
本发明所述的投加聚氨酯填料处理高氨氮废水的方法，首先对高氨氮废水进行吹脱除氮预处理，降低氨氮浓度并回收氨氮，预处理后的废水进入好氧池和缺氧池中深度处理，好氧池和缺氧池中分别投加聚氨酯填料以增加活性污泥浓度，提高活性污泥对高氨氮废水的耐受性和处理效果，处理后能实现高氨氮废水的达标排放。
本发明所述方法，其优点在于：
1、吹脱除氮预处理可以有效降低高氨氮对生化系统的冲击，并回收氨氮资源，实现废水的无害和资源化。
2、好氧池和缺氧池中分别投加聚氨酯填料，可以增加污泥浓度和稳定性，提高其负荷能力和抗冲击能力。
3、投加聚氨酯填料后，污泥附着于聚氨酯填料上，具有良好的生长环境，繁育原生和后生生物，延长丰富了食物链，有效降低了剩余污泥的产量。
具体实施方式
本发明所述的一种投加聚氨酯填料处理高氨氮废水的方法，高氨氮废水首先经过吹脱除氮预处理，降低氨氮浓度并回收氨氮，处理后的氨氮废水进入投加填料的好氧池进行硝化处理，然后进入投加填料的缺氧池进行反硝化处理，最终实现达标排放。
具体包括如下步骤：
步骤1，高氨氮废水吹脱除氮预处理：加碱调节高氨氮废水的ph，加入密闭反应柱内采用微孔曝气法曝气一定时间，通过密闭反应柱的出气口利用酸液回收析出的氨气；
步骤2，好氧池硝化处理：吹脱除氮预处理后的废水加酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度，进入好氧池进行硝化处理，好氧池中填充聚氨酯填料，采用微孔曝气法充分曝气；
步骤3，缺氧池反硝化处理：好氧池的出水中加入一定的碳源，进入缺氧池进行反硝化处理，缺氧池中填充聚氨酯填料，经反硝化处理后得到达标出水。
在上述方案的基础上，步骤1中所加碱为氢氧化钠或氢氧化钾，调节ph至10.5-11。
在上述方案的基础上，步骤1中曝气处理时的曝气量为100-120l/l/h(气/水/小时)，曝气时间为60-90min。
在上述方案的基础上，步骤2中所加酸为盐酸。
在上述方案的基础上，步骤2中加入碳酸氢钠调节碱度为2000-3000。
在上述方案的基础上，步骤2中好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间为15-20h。
在上述方案的基础上，步骤3中所加碳源为葡萄糖或乙酸钠，投加量为500-700mg/l。
在上述方案的基础上，步骤3中缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间为20-25h。
在上述方案的基础上，步骤3的出水cod浓度低于100mg/l氨氮浓度低于5mg/l，tn浓度低于10mg/l，满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
取高氨氮废水，氨氮含量3000mg/l，cod浓度600mg/l。
往高氨氮废水中加入氢氧化钠，调节ph至10.5，进入密闭反应柱内曝气，曝气量为100l/l/h(气/水/小时)，曝气时间90min，出气口处利用酸液对析出的氨气回收再利用，吹脱除氮后废水氨氮浓度为300mg/l。
吹脱除氮后的废水中加盐酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度为2000，进入好氧池中充分曝气，好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间20h。
好氧池的出水中投加500mg/l的葡萄糖作为外加碳源，进入到缺氧池中反应，缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间20h。
缺氧处理后出水cod浓度80mg/l，氨氮浓度3mg/l，总氮浓度5mg/l，满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
实施例2
取高氨氮废水，氨氮含量3200mg/l，cod浓度550mg/l。
往高氨氮废水中加入氢氧化钾，调节ph至11，进入密闭反应柱内曝气，曝气量为120l/l/h(气/水/小时)，曝气时间70min，出气口处利用酸液对析出的氨气回收再利用，吹脱除氮后废水氨氮浓度为320mg/l。
吹脱除氮后的废水中加盐酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度为2400，进入好氧池中充分曝气，好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间15h。
好氧池的出水中投加600mg/l的乙酸钠作为外加碳源，进入到缺氧池中反应，缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间25h。
缺氧处理后出水cod浓度70mg/l，氨氮浓度4mg/l，总氮浓度6mg/l，满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
实施例3
取高氨氮废水氨氮含量3500mg/l，cod浓度700mg/l。
往高氨氮废水中加入氢氧化钠，调节ph至10.8，进入密闭反应柱内曝气，曝气量为110l/l/h(气/水/小时)，曝气时间60min，出气口处利用酸液对析出的氨气回收再利用，吹脱除氮后废水氨氮浓度为340mg/l。
吹脱除氮后的废水中加盐酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度为2800，进入好氧池中充分曝气，好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间17h。
好氧池的出水中投加650mg/l的乙酸钠作为外加碳源，进入到缺氧池中反应，缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间23h。
缺氧处理后出水cod浓度85mg/l，氨氮浓度3mg/l，总氮浓度7mg/l，满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
实施例4
取高氨氮废水氨氮含量3600mg/l，cod浓度720mg/l。
往高氨氮废水中加入氢氧化钾，调节ph至10.7，进入密闭反应柱内曝气，曝气量为115l/l/h(气/水/小时)，曝气时间80min，出气口处利用酸液对析出的氨气回收再利用，吹脱除氮后废水氨氮浓度为360mg/l。
吹脱除氮后的废水中加盐酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度为3000，进入好氧池中充分曝气，好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间18h。
好氧池的出水中投加700mg/l的葡萄糖作为外加碳源，进入到缺氧池中反应，缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间24h。
缺氧处理后出水cod浓度86mg/l，氨氮浓度4mg/l，总氮浓度8mg/l，满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
实施例5
取高氨氮废水氨氮含量3100mg/l，cod浓度620mg/l。
往高氨氮废水中加入氢氧化钾，调节ph至10.6，进入密闭反应柱内曝气，曝气量为105l/l/h(气/水/小时)，曝气时间70min，出气口处利用酸液对析出的氨气回收再利用，吹脱除氮后废水氨氮浓度为310mg/l。
吹脱除氮后的废水中加盐酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度为2200，进入好氧池中充分曝气，好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间17h。
好氧池的出水中投加630mg/l的葡萄糖作为外加碳源，进入到缺氧池中反应，缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间22h。
缺氧处理后出水cod浓度75mg/l，氨氮浓度3mg/l，总氮浓度6mg/l，满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
对比例1
取高氨氮废水氨氮含量3000mg/l，cod浓度600mg/l。
往高氨氮废水中加入氢氧化钠，调节ph至10.5，进入密闭反应柱内曝气，曝气量为100l/l/h(气/水/小时)，曝气时间90min，出气口处利用酸液对析出的氨气回收再利用，吹脱除氮后废水氨氮浓度为300mg/l。
吹脱除氮后的废水中加盐酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度为2000，进入好氧池中充分曝气，停留时间20h。
好氧池的出水中投加500mg/l的葡萄糖作为外加碳源，进入到缺氧池中反应，缺氧池填充50％的聚氨酯填料，停留时间20h。
缺氧处理后出水cod浓度120mg/l，氨氮浓度12mg/l，总氮浓度38mg/l，不满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
对比例2
取高氨氮废水氨氮含量3200mg/l，cod浓度550mg/l。
往高氨氮废水中加入氢氧化钾，调节ph至11，进入密闭反应柱内曝气，曝气量为120l/l/h(气/水/小时)，曝气时间70min，出气口处利用酸液对析出的氨气回收再利用，吹脱除氮后废水氨氮浓度为320mg/l。
吹脱除氮后的废水中加盐酸调节ph至中性，加入碳酸氢钠调节碱度为2400，进入好氧池中充分曝气，好氧池填充30％的聚氨酯填料，停留时间15h。
好氧池的出水中投加600mg/l的乙酸钠作为外加碳源，进入到缺氧池中反应，停留时间25h。
缺氧处理后出水cod浓度160mg/l，氨氮浓度18mg/l，总氮浓度59mg/l，不满足gb8978-2002《污水综合排放标准》排放要求。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。