申請日2015.07.23
公開(公告)日2017.02.01
IPC分類號C02F3/30
摘要
本發明公開了一種對廢水進行生物脫氮的方法和系統及其應用，所述系統包括串聯的缺氧單元和好氧單元，所述缺氧單元包括多個廊道，其中，首端廊道的寬度大于首端廊道之后的任一廊道的寬度。本發明還公開了上述系統在處理煉油廠排放的廢水中的應用。此外，本發明還公開了對廢水進行生物脫氮的方法，包括：將廢水從缺氧單元的入口通入上述系統，從而依次進入缺氧工段和好氧工段。本發明有效地在不增加能耗的前提下改善了好氧工段的硝化效能，出水的COD值、氨氮含量和總氮水平均較低，改善了出水質量。
權利要求書
1.一種對廢水進行生物脫氮的系統，該系統包括串聯的缺氧單元和好氧單元，其特征在于，所述缺氧單元包括多個廊道，其中，首端廊道的寬度大于首端廊道之后的任一廊道的寬度。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，缺氧單元中，首端廊道與首端廊道之后的任一廊道的寬度的比值為1.1-2.5:1，優選為1.3-2:1。
3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述系統還包括用于使好氧單元的混合液回流至缺氧單元的兩個以上廊道中的回流管道。
4.根據權利要求1或3所述的系統，其中，所述系統還包括與好氧單元相連的二氧化碳供給單元。
5.根據權利要求4所述的系統，其中，所述二氧化碳供給單元為制氫裝置的二氧化碳排放管道或二氧化碳收集裝置。
6.根據權利要求4所述的系統，其中，所述好氧單元包括為好氧單元提供氧氣的氧氣通氣管，所述二氧化碳供給單元通過二氧化碳通氣管與好氧單元相連，當二氧化碳通氣管和氧氣通氣管均為按直線型布置的立管式曝氣管路時，二氧化碳通氣管在好氧單元中的長度為氧氣通氣管在好氧單元中的長度的40-60%。
7.權利要求1-6中任意一項所述的系統在處理煉油廠排放的廢水中的應用。
8.一種對廢水進行生物脫氮的方法，其特征在于，該方法包括將廢水從缺氧單元的入口通入權利要求1-6中任意一項所述的系統，從而依次進入缺氧工段和好氧工段。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述系統還包括用于使好氧單元的混合液回流至缺氧單元的兩個以上廊道中的回流管道，該方法還包括將所述好氧單元處理后的部分混合液通過回流管道回流至缺氧單元的兩個以上廊道中，控制內回流比為2-4。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，待處理廢水的BOD5/COD<0.3，將回流的混合液中的至少50體積%回流至缺氧單元的首端廊道之后的廊道中。
11.根據權利要求8所述的方法，其中，所述系統還包括與好氧單元相連的二氧化碳供給單元，該方法包括向好氧單元中通入氧氣和二氧化碳，所述二氧化碳通過二氧化碳供給單元被供應到好氧單元中，且控制通入的氧氣與二氧化碳的體積比為1-4：1，優選為1-2：1。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，通入的二氧化碳的量使得好氧單元中體系的pH值為5.5-6.5。
13.根據權利要求11或12所述的方法，其中，二氧化碳由二氧化碳源提供且二氧化碳源中二氧化碳的含量不低于85體積%、難降解的有機物的含量不超過10ppm，優選地，二氧化碳由制氫外排的氣體提供。
14.根據權利要求8所述的方法，其中，所述廢水的堿度為100-300mg/L;
優選地，所述廢水的COD值為400-2500mg/L，氨氮含量為30-250mg/L，總氮含量為50-350mg/L。
說明書
一種對廢水進行生物脫氮的方法和系統及其應用
技術領域
本發明涉及一種對廢水進行生物脫氮的方法和系統及其應用，具體地，涉及一種特別適合于堿度較低的廢水的缺氧/好氧生物脫氮方法、對廢水進行生物脫氮的系統以及該系統在處理煉油廠排放的廢水中的應用。
背景技術
煉油廠的廢水主要包括電脫鹽廢水、含鹽廢水、含油廢水和汽提廢水。其中，煉油廠廢水具有COD值高，有機物成分復雜且毒性及難降解性強，乳化油含量高(石油類達100mg/L或以上)的特點。現有較成熟的煉油廠廢水處理技術一般采用隔油、氣浮(單級或二級)、活性污泥的組合處理工藝。其中，缺氧/好氧工藝(A/O工藝)以其運行穩定、操作維護簡單、可有效脫氮等優勢一直作為煉油廠廢水生物處理的首選工藝，而常規的A/O工藝中涉及的各個廊道的寬度通常是一致的。
為強化A/O工藝的生化效能，目前，人們主要關注調整工況參數(污泥齡和生物負荷)的工程措施，即通過保持活性污泥高泥齡、低生物負荷，以實現對難降解復雜有機物的有效去除，但污泥特性是通過環境條件的整體優化得以保證的，個別工況參數的改變難以長期維持理想的污泥性狀，如因單獨降低負荷則難以保持污泥較高活性和高污泥濃度，最終A/O系統整體效能難以維持穩定。在現有工程應用中，也有通過強化好氧池(O池)的空氣曝氣強度來加強池內混合和剪切效果，但這樣勢必造成空氣曝氣的能耗浪費，且獲得的效果并不顯著。
目前也有通過加大缺氧池的總體積來改善出水質量的報道，但是這樣特別不利于能耗節約。因此，目前的A/O工藝難以通過不增加能耗的方式改善硝化、脫氮及有機污染物的去除效能，從而降低出水的COD值、氨氮含量和總氮水平。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種能夠不增加能耗地有效改善出水質量的對廢水進行生物脫氮的方法和系統及其應用。
為了以不增加能耗地方式處理堿度較低的廢水，本發明的發明人進行了大量實驗，結果發現，增寬缺氧單元首端廊道的寬度，可以在不改變缺氧單元體積(即不增加能耗)的前提下有效改善出水質量。
因此，為了實現上述目的，一方面，本發明提供了一種對廢水進行生物脫氮的系統，該系統包括串聯的缺氧單元和好氧單元，所述缺氧單元包括多個廊道，其中，首端廊道的寬度大于首端廊道之后的任一廊道的寬度。
另一方面，本發明提供了上述本發明的系統在處理煉油廠排放的廢水中的應用。
再一方面，本發明提供了一種對廢水進行生物脫氮的方法，該方法包括將廢水從缺氧單元的入口通入上述本發明的系統，從而依次進入缺氧工段和好氧工段。
通過上述技術方案，本發明有效地在不增加能耗的前提下改善了好氧工段的硝化效能，出水的COD值、氨氮含量和總氮水平均較低，改善了出水質量。特別地，在本發明的優選實施方式中，除了加寬缺氧單元首端廊道的寬度，還采用多點回流的回流方式并使用制氫外排的氣體為好氧單元提供二氧化碳，從而一方面提高了出水質量，一方面實現了二氧化碳的資源化利用，減少了向大氣環境的碳排放，特別有利于環保。
本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
