專利名稱：一種化肥氨氮廢水處理方法
技術領域：
本發明涉及一種廢水的生物處理方法，特別是涉及一種化肥生產中產生的氨氮廢水的好氧和厭氧工藝。
背景技術：
化肥工業是我國的支柱性產業，在國民經濟中占據舉足輕重的地位。但化肥在生產過程中不可避免地產生大量的工業氨氮廢水。傳統的化肥廢水處理主要是采用傳統的曝氣池進行好氧處理，此裝置占地面積大、消耗能量多，處理成本高。化肥廢水經曝氣池生物法處理后，水中還有氮元素，它主要以硝酸鹽形式存在，硝酸鹽在處理后的水中超標，若排放，可使與此水接觸的人產生高鐵血紅蛋白血癥并具有致癌、致畸、致突變的作用，對人體健康構成潛在的威脅。也有人將化工行業中使用的多相生物反應器應用于廢水處理工作中，但僅采用單一反應器裝置的好氧處理工藝，也未能解決氨氮廢水處理出水中硝酸鹽污染的問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種化肥氨氮廢水處理方法。它可使化肥生產過程中產生的氨氮廢水達到排放標準，且廢水中氮元素轉化為無害的氮氣，徹底消除硝酸鹽的污染。
本發明的技術方案包括如下(1)化肥氨氮廢水處理裝置為集成裝置，包括氣升式環流生物反應器、噴射環流生物反應器、空氣壓縮機、第一沉淀釜、第二沉淀釜、管道、第一水泵、第二水泵、第三水泵，空氣壓縮機與氣升式環流生物反應器的底部通過管道連接，氣升式環流生物反應器的上部通過管路與第一沉淀釜的上部連接，第一沉淀釜的底部經管道通過第一水泵與氣升式環流生物反應器的下部連接，第一沉淀釜的底部的管道與第一水泵的結合部位設置有排出口，第一沉淀釜的上部經管道通過第二水泵與噴射環流生物反應器的頂部連接，噴射環流生物反應器的上部與第二沉淀釜的上部經管道連接，第二沉淀釜的底部經管道通過第三水泵與噴射環流生物反應器的下部連接，第二沉淀釜的底部的管道與第三水泵的結合部位設置有排出口，第二沉淀釜的上部設置有出水口；(2)將硝化微生物菌群裝入充有氨氮廢水的氣升式環流生物反應器，將反硝化微生物菌群加入噴射環流生物反應器，啟動集成裝置，將氨氮廢水輸入氣升式環流生物反應器中，空氣壓縮機產生的高壓氣體通入氣升式環流生物反應器，在溫度20-35℃、pH為7-8、溶解氧為2.6mg/L～4.0mg/L、污泥濃度為3mg/L～6mg/L、C/N為1∶1～3∶1、水力停留時間為6～10hr的條件下，進行硝化反應，氨氮轉化為硝氮，經管道進入第一沉淀釜，沉淀，污泥通過第一水泵返回氣升環流反應器中繼續參與反應，剩余污泥從該釜的底部排出，處理后的水，補加碳源后用第二水泵輸到噴射環流反應器頂部，在缺氧、溫度30～35℃、pH為7.0～7.5、水力停留時間為4.0～6.0hr、C/N比為0.95～1.0、污泥濃度為3mg/L～6mg/L的條件下進行反硝化反應，經管道進入第二沉淀釜，沉淀，污泥通過第三水泵返回噴射環流反應器中繼續參與反應，剩余污泥從該釜的底部排出，出水口設置在第二沉淀釜的上部。
采用本發明可將COD為400-1200ppm、NH4+-N為400-700ppm的氨氮廢水降低為COD小于60ppm，總氮量小于20ppm，這些數值低于國家一級排放指標。該工藝不但大大地減小了傳統的化肥氨氮廢水處理裝置的占地面積，而且使出水達到化肥企業回用水標準。
本方法采用的硝化微生物菌群是紫外線和硫酸二乙酯復合誘變技術對活性污泥中的微生物進行遺傳誘變后，并在好氧條件下進行混合菌群的培養得到的。反硝化微生物菌群是在厭氧條件下經過馴化培養得到的。


圖1是化肥氨氮廢水處理方法的工藝流程圖具體實施方式
1.下面結合附圖對本發明做進一步說明，將處理化肥氨氮廢水的硝化微生物菌群裝入充有氨氮廢水的氣升式環流生物反應器2中，將在厭氧條件下經過馴化培養得到的反硝化微生物菌群加入噴射環流生物反應器5，啟動集成裝置將COD為1270ppm，NH4+-N為420ppm，pH為7.5～7.8的氨氮廢水，輸入氣升式環流生物反應器2中，在氣升式環流生物反應器2的底部連接有空氣壓縮機1，在轉子流量計4的控制下，空氣壓縮機產生的高壓氣體進入氣升式環流生物反應器2，化肥氨氮廢水在氣升式環流生物反應器2內進行硝化反應，在溫度為28℃，pH值7.5，溶解氧為2.8mg/L，污泥濃度為3.6mg/L并保持輸入低C/N(3∶1)廢水，水力停留時間為8hr的優化條件下，氨氮轉化為硝氮，經管道進入第一沉淀釜3，沉淀，污泥通過第一水泵8返回氣升環流反應器2中繼續參與反應，剩余污泥從該釜的底部排出，第一沉淀釜3的出水口設置在該釜的上部，出水中的COD和氨氮低于國家排放指標，但水中的硝酸鹽態氮高于化肥企業循環水回用的指標，處理后的水，在另一個預混釜中補加碳源后用第二水泵7輸到噴射環流反應器5的頂部，在缺氧的條件下進行反硝化反應，在溫度維持在32℃、pH為7.5、水力停留時間為5.0hr、C/N比為1.0、污泥濃度為3.6mg/L的條件下，經管道進入第二沉淀釜6，沉淀，污泥通過第三水泵9返回噴射環流反應器中繼續參與反應，剩余污泥從該釜的底部排出，出水口設置在第二沉淀釜6的上部，該方法可將COD為800-1200ppm、NH4+-N為400-700ppm的氨氮廢水處理至COD低于60ppm，總氮低于20ppm，低于國家一級排放指標。
2.處理化肥氨氮廢水的裝置及工藝步驟如1.硝化反應的工藝條件如下溫度為20℃，pH值7.0，溶解氧為2.6mg/L，污泥濃度為3.0mg/L，并保持低C/N(1∶1)，水力停留時間為6hr，反硝化的工藝條件如下缺氧、溫度30℃、pH為7.0、水力停留時間為4.0hr、C/N比為0.95、污泥濃度為3.0mg/L，該方法可將COD為800-1200ppm、NH4+-N為400-700ppm的氨氮廢水處理至COD低于60ppm，總氮低于20ppm，低于國家一級排放指標。
3.處理化肥氨氮廢水的裝置及工藝步驟如1.硝化反應的工藝條件如下溫度為35℃，pH值8.0，溶解氧為4mg/L，污泥濃度為6.0mg/L，并保持低C/N(2∶1)，水力停留時間為10hr，反硝化的工藝條件如下缺氧、溫度35℃、pH為7.5、水力停留時間為6.0hr、C/N比為0.95、污泥濃度為6.0mg/L，該方法可將COD為800-1200ppm、NH4+-N為400-700ppm的氨氮廢水處理至COD低于60ppm，總氮低于20ppm，低于國家一級排放指標。
4.處理化肥氨氮廢水的裝置及工藝步驟如1.硝化反應的工藝條件如下溫度為28℃，pH值7.5，溶解氧為3.0mg/L，污泥濃度為5.0mg/L，并保持低C/N(2∶1)，水力停留時間為8hr，反硝化的工藝條件如下缺氧、溫度35℃、pH為7.5、水力停留時間為5.0hr、C/N比為0.95、污泥濃度為5.0mg/L，該方法可將COD為800-1200ppm、NH4+-N為400-700ppm的氨氮廢水處理至COD低于60ppm，總氮低于20ppm，低于國家一級排放指標。
權利要求
1.一種化肥氨氮廢水處理方法，包括如下步驟(1)化肥氨氮廢水處理裝置為集成裝置，包括氣升式環流生物反應器、噴射環流生物反應器、空氣壓縮機、第一沉淀釜、第二沉淀釜、管道、第一水泵、第二水泵、第三水泵，空氣壓縮機與氣升式環流生物反應器的底部通過管道連接，氣升式環流生物反應器的上部通過管路與第一沉淀釜的上部連接，第一沉淀釜的底部經管道通過第一水泵與氣升式環流生物反應器的下部連接，第一沉淀釜的底部的管道與第一水泵的結合部位設置有排出口，第一沉淀釜的上部經管道通過第二水泵與噴射環流生物反應器的頂部連接，噴射環流生物反應器的上部與第二沉淀釜的上部經管道連接，第二沉淀釜的底部經管道通過第三水泵與噴射環流生物反應器的下部連接，第二沉淀釜的底部的管道與第三水泵的結合部位設置有排出口，第二沉淀釜的上部設置有出水口；(2)將硝化微生物菌群裝入充有氨氮廢水的氣升式環流生物反應器，將反硝化微生物菌群加入噴射環流生物反應器，啟動集成裝置，將氨氮廢水輸入氣升式環流生物反應器中，空氣壓縮機產生的高壓氣體通入氣升式環流生物反應器，在溫度20-35℃、pH為7-8、溶解氧為2.6mg/L～4.0mg/L、污泥濃度為3mg/L～6mg/L、C/N為1∶1～1∶3、水力停留時間為6～10hr的條件下進行硝化反應，氨氮轉化為硝氮，經管道進入第一沉淀釜，沉淀，污泥通過第一水泵返回氣升環流反應器中繼續參與反應，剩余污泥從該釜的底部排出，處理后的水，補加碳源后用第二水泵輸到噴射環流反應器頂部，在缺氧、溫度30～35℃、pH為7.0～7.5、水力停留時間為4.0～6.0hr、C/N比為0.95～1.0、污泥濃度為3mg/L～6mg/L的條件下進行反硝化反應，經管道進入第二沉淀釜，沉淀，污泥通過第三水泵返回噴射環流反應器中繼續參與反應，剩余污泥從該釜的底部排出，出水口設置在第二沉淀釜的上部。
全文摘要
本發明公開了一種化肥氨氮廢水處理方法,它將硝化微生物菌群裝入氣升式環流生物反應器,將反硝化微生物菌群加入噴射環流生物反應器,啟動集成裝置,使氨氮廢水經過硝化、反硝化反應處理后由COD800－1200ppm、NH文檔編號C02F3/30GK1380260SQ0211788
公開日2002年11月20日 申請日期2002年5月27日 優先權日2002年5月27日
發明者聞建平, 毛國柱, 潘磊, 王長林, 杜麗平, 趙滄燕 申請人:天津大學