公布日：2023.06.27
申請日：2023.04.27
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/38(2006.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種含氮有機廢水的廢水處理工藝及系統，涉及有機廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。一種含氮有機廢水的處理工藝，將含氮有機廢水依次經(jīng)過(guò)生化反應沉淀處理和硫自養反硝化處理；硫自養反硝化處理包括，對生化反應沉淀處理后的廢水依次流經(jīng)沸石‑礫石層、硫系礦物‑懸浮材料層、方解石‑木屑層、促生長(cháng)層進(jìn)行脫氮處理。本發(fā)明針對含氮有機廢水，通過(guò)生化反應沉淀處理、硫自養反硝化處理之間的相互配合，進(jìn)行除碳脫氮；生化反應沉淀處理后將COD、氨氮等去除，產(chǎn)生硝酸根和少量亞硝酸根；而硫自養反硝化處理將硝酸根和少量亞硝酸根最終轉化成氮氣排出；兩者相互配合，進(jìn)而達到高效的除碳脫氮效果，且過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行二次沉淀處理，工藝簡(jiǎn)便、易操作。
權利要求書(shū)
1.一種含氮有機廢水的處理工藝，其特征在于：將所述含氮有機廢水依次經(jīng)過(guò)生化反應沉淀處理和硫自養反硝化處理；所述的硫自養反硝化處理包括，對生化反應沉淀處理后的廢水依次流經(jīng)沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層進(jìn)行脫氮處理；所述硫系礦物-懸浮材料層中的硫系礦物包含硫磺和硫鐵礦；所述促生長(cháng)層中包含促生長(cháng)物質(zhì)，所述促生長(cháng)物質(zhì)選自麥飯石、玄武石、石英、長(cháng)石、云母中的一種或者多種的混合物。
2.根據權利要求1所述的含氮有機廢水的處理工藝，其特征在于，所述硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、麥飯石層的厚度比為(45-90):(3-8):1。
3.根據權利要求1所述的含氮有機廢水的處理工藝，其特征在于，所述硫系礦物中，所述硫磺和硫鐵礦的質(zhì)量比為(1.5-2.5):1；所述方解石-木屑層中，方解石和木屑的體積比為(3-3.5):1。
4.根據權利要求1所述的含氮有機廢水的處理工藝，其特征在于，所述硫系礦物-懸浮材料層中，懸浮材料為聚乙烯中空柱體，硫系礦物與懸浮材料的體積比為1：(3-5)；所述沸石-礫石層中，所述沸石和礫石的質(zhì)量比為(2-2.5):1。
5.根據權利要求1所述的含氮有機廢水的處理工藝，其特征在于，所述廢水流經(jīng)第一填料單元進(jìn)行脫氮處理后，再經(jīng)火山巖層過(guò)濾。
6.一種含氮有機廢水的處理系統，其特征在于，包括依次連接的生化反應沉淀池和脫氮池；所述的生化反應沉淀池用于如權利要求1所述含氮有機廢水的生化反應沉淀處理，所述的脫氮池用于如權利要求1所述含氮有機廢水的硫自養反硝化處理；所述脫氮池內設有由下到上依次層疊的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層；脫氮池的底部設有脫氮池的進(jìn)水口，頂部設有脫氮池的出水口，所述脫氮池的進(jìn)水口連通生化反應沉淀池。
7.根據權利要求6所述的含氮有機廢水的處理系統，其特征在于，所述的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層構成第一填料單元；所述的脫氮池內還設有火山巖層，火山巖層位于第一填料單元的上方。
8.根據權利要求6所述的含氮有機廢水的處理系統，其特征在于，所述的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層構成第一填料單元；所述的脫氮池內還設有第二填料單元，所述第二填料單元設置于第一填料單元上方；所述的第二填料單元包括由下到上依次層疊的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層和火山巖層。
9.根據權利要求6所述的含氮有機廢水的處理系統，其特征在于，所述生化反應沉淀池底部設置有曝氣盤(pán)，頂部設置有環(huán)流澄清器，所述環(huán)流澄清器上方設置生化反應沉淀池的出水口；生化反應沉淀池的出水口連通脫氮池的進(jìn)水口。
10.根據權利要求6所述的含氮有機廢水的處理系統，其特征在于，所述脫氮池設置有反沖洗裝置；所述反沖洗裝置包括第一反沖洗進(jìn)水管和第一反沖洗出水管；所述第一反沖洗進(jìn)水管設置于脫氮池頂部，所述第一反沖洗出水管設置于脫氮池底部。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是：如何提供一種針對含氮尤其是高氮有機廢水處理的占地面積小、工藝流程簡(jiǎn)單、脫氮費用低的緊湊型工藝及系統。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供給了一種處理含氮有機廢水的廢水處理工藝及系統，該工藝包括生化反應沉淀處理、硫自養反硝化處理，使得流入的廢水進(jìn)行好氧反應，產(chǎn)生硝酸根和少量亞硝酸根，然后再經(jīng)過(guò)環(huán)流澄清器進(jìn)行污泥沉淀分離；再由硫自養反硝化處理將硝酸根和少量亞硝酸根最終轉化成氮氣排出，從而去除COD、氨氮、硝氮和部分磷，后再經(jīng)過(guò)濾即可完成對含氮甚至高氮有機廢水的處理，達到高效的除碳脫氮效果。該工藝通過(guò)對第一填料單元的優(yōu)化，使得無(wú)需添加對脫氮池進(jìn)行酸堿度調節的系統，工藝流程簡(jiǎn)單，脫氮成本低。同時(shí)，還提供一種處理高氮有機廢水的廢水處理系統，搭配上述工藝對高氮有機廢水進(jìn)行處理，占地面積小、脫氮費用低、廢水處理效率高且效果好。
具體的：
本發(fā)明公開(kāi)一種含氮有機廢水的處理工藝，將所述含氮有機廢水依次經(jīng)過(guò)生化反應沉淀處理和硫自養反硝化處理；
所述的硫自養反硝化處理包括，對生化反應沉淀處理后的廢水依次流經(jīng)沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層進(jìn)行脫氮處理；
所述硫系礦物-懸浮材料層中的硫系礦物包含硫磺和硫鐵礦；
所述促生長(cháng)層中包含促生長(cháng)物質(zhì)，所述促生長(cháng)物質(zhì)選自麥飯石、玄武石、石英、長(cháng)石、云母中的一種或者多種的混合物。
優(yōu)選的，所述硫系礦物中，所述硫磺和硫鐵礦的質(zhì)量比為(1.5-2.5):1。
優(yōu)選的，所述硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、麥飯石層的厚度比為(45-90):(3-8):1。
優(yōu)選的，所述硫系礦物-懸浮材料層中，懸浮材料為聚乙烯中空柱體，硫系礦物與懸浮材料的體積比為1：(3-5)。
優(yōu)選的，所述沸石-礫石層中，所述沸石和礫石的質(zhì)量比為(2-2.5):1。
優(yōu)選的，所述方解石-木屑層中，方解石和木屑的體積比為(3-3.5):1。
優(yōu)選的，所述的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層構成第一填料單元，所述的生化反應沉淀處理后的廢水流經(jīng)若干個(gè)第一填料單元進(jìn)行脫氮處理。
優(yōu)選的，所述廢水流經(jīng)第一填料單元進(jìn)行脫氮處理后，再經(jīng)火山巖層過(guò)濾。
本發(fā)明還公開(kāi)一種含氮有機廢水的處理系統，包括依次連接的生化反應沉淀池和脫氮池；所述的生化反應沉淀池用于上述含氮有機廢水的生化反應沉淀處理，所述的脫氮池用于上述含氮有機廢水的硫自養反硝化處理；
所述脫氮池內設有由下到上依次層疊的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層；脫氮池的底部設有脫氮池的進(jìn)水口，頂部設有脫氮池的出水口，所述脫氮池的進(jìn)水口連通生化反應沉淀池。
優(yōu)選的，所述的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層構成第一填料單元；所述的脫氮池內由下到上設有若干個(gè)第一填料單元。
優(yōu)選的，所述的脫氮池內還設有火山巖層，火山巖層位于第一填料單元的上方。
優(yōu)選的，所述的脫氮池內還設有第二填料單元，所述第二填料單元設置于第一填料單元上方；所述的第二填料單元包括由下到上依次層疊的沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層和火山巖層。
優(yōu)選的，所述生化反應沉淀池底部設置有曝氣盤(pán)，頂部設置有環(huán)流澄清器，所述環(huán)流澄清器上方設置生化反應沉淀池的出水口；生化反應沉淀池的出水口連通脫氮池的進(jìn)水口。
優(yōu)選的，所述含氮有機廢水的廢水處理系統還包括快濾池，所述快濾池內設置有濾料層；所述快濾池的進(jìn)水口設置于濾料層下方，快濾池的出水口設置于濾料層上方；所述快濾池的進(jìn)水口連通脫氮池的出水口。
優(yōu)選的，所述脫氮池設置有反沖洗裝置；所述反沖洗裝置包括第一反沖洗進(jìn)水管和第一反沖洗出水管；所述第一反沖洗進(jìn)水管設置于脫氮池頂部，所述第一反沖洗出水管設置于脫氮池底部。
有益效果：
(1)本發(fā)明的含氮有機廢水的廢水處理工藝中的硫自養反硝化處理，通過(guò)沸石-礫石層、硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層多層填料的設置(第一填料單元的特定設置)，使得硫自養反硝化以及部分異養反硝化反應能夠順利進(jìn)行，進(jìn)而對流入的廢水中的硝酸根和少量亞硝酸根進(jìn)行去除。其中，對硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層等各層中的各成分比例進(jìn)行優(yōu)化，使得方解石-木屑層中的木屑能夠提供部分異養反硝化反應所需的碳源，以便反應生成一定堿度，并且方解石提供一定的堿度支撐，保障脫氮池中的堿度適宜硫自養反硝化反應，進(jìn)而無(wú)需添加調節酸堿度系統，無(wú)需在反應過(guò)程中補充檢測并調節酸堿度的步驟，只需要在脫氮池硝酸鹽濃度過(guò)高時(shí)進(jìn)行反沖洗即可，工藝簡(jiǎn)單、易操作。促生長(cháng)層含有K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素，能夠促進(jìn)微生物生長(cháng)，進(jìn)而保障硫自養反硝化反應和異養反硝化反應的進(jìn)行；還可以設置火山巖層，既能夠對脫氮后的廢水進(jìn)行除雜，提高出水品質(zhì)，同時(shí)還能夠一定程度阻隔硫系礦物-懸浮材料層、方解石-木屑層、促生長(cháng)層中有效成分的流失，保證硫自養反硝化處理穩定進(jìn)行。
(2)本發(fā)明的含氮有機廢水的廢水處理工藝，包括，廢水依次經(jīng)過(guò)生化反應沉淀處理、硫自養反硝化處理；其中，生化反應沉淀處理利用曝氣盤(pán)進(jìn)行曝氣，使得流入的廢水進(jìn)行好氧反應，然后再經(jīng)過(guò)環(huán)流澄清器進(jìn)行污泥沉淀分離，從而去除COD、氨氮等，產(chǎn)生硝酸根和少量亞硝酸根；硫自養反硝化處理中利用硫自養反硝化以及部分異養反硝化反應進(jìn)行脫氮處理，即對硝酸根、少量亞硝酸根、磷等進(jìn)行去除，達到高效的脫碳除氮效果；該工藝無(wú)需添加對脫氮池進(jìn)行酸堿度調節的系統，占地面積小、工藝流程簡(jiǎn)單、脫氮費用低。生化反應沉淀處理、硫自養反硝化處理能夠相互配合，即生化反應沉淀處理后將氨氮等去除，產(chǎn)生硝酸根和亞硝酸根；而硫自養反硝化處理將硝酸根和亞硝酸根高效轉化為氮氣排出；兩者相互配合，進(jìn)而達到高效的脫碳除氮效果，并且過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行二次沉淀處理，使得工藝更加簡(jiǎn)便、易操作，脫碳除氮效率高。
(3)本發(fā)明的高氮有機廢水的廢水處理系統，用于含氮有機廢水的廢水處理工藝，含有依次相連的生化反應沉淀池、脫氮池；生化反應沉淀池用于生化反應沉淀處理，并且可在環(huán)流澄清器內設置斜管填料，增強沉淀效果；脫氮池用于硫自養反硝化處理，設置有第一填料單元和/或第二填料單元，并且還可以通過(guò)設置若干互相疊層的第一填料單元提高硝酸鹽氮的去除效果，疊層的設置不增大占地面積，同時(shí)第一填料單元各層原料來(lái)源廣、成本低，能夠在提高廢水處理系統的廢水處理效果的同時(shí)，使其具有占地面積小、工藝流程簡(jiǎn)單、脫氮費用低的特點(diǎn)；還可以設置快濾池，對脫氮池流出的有機廢水進(jìn)行過(guò)濾、除雜，進(jìn)一步去除有機廢水中的懸浮顆粒物、雜質(zhì)等，提高處理后廢水的水質(zhì)。
（發(fā)明人：何琦;史緒川;王思琦）
