高新以氢氧化钠为碱源处理含氨废水的技术

专利名称：高新以氢氧化钠为碱源处理含氨废水的技术
技术领域：
本发明涉及一种废水处理技术，具体的说，是涉及处理废水中的氨氮所投加的碱的种类和要求，属于工业废水处理技术。
同时进一步降低好氧池的出水碱度，从而降低用碱量，以达到进一步降低成本的目的。
本发明的目的是这样实现的氨氮浓度≤300mg/l(或者经稀释后浓度≤300mg/l)的含氨废水首先与从二沉池来的回流水混合后进入缺氧池，PH值控制在7～8，在这里回流水中的硝态氮转化为氮气逸出。缺氧池出水进入好氧池。在好氧池的回流污泥入口和废水进水口处分别投加重量百分比为3～5％的NaOH稀溶液，投加总量按所述含氨废水中所含的氨氮量每克氨氮加5.5～6克的100％NaOH进行。上述两个加碱点的加碱量按1∶1～3分配，即好氧池回流污泥入口处的加碱量占好氧池加碱总量的25～50％，好氧池废水进水口处的加碱量占好氧池加碱总量的50～75％。在好氧池不断曝入空气的情况下，投加的氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生反应生成NaHCO3和少量的Na2CO3，而沉淀池来的活性污泥通过曝气与废水充分混合和接触，污泥中的微生物(主要是亚硝酸菌和硝酸菌)利用NaOH捕集的碳源在氧的作用下使废水中的氨氮被吸附并转化成NO3-。好氧池的出水碱度(以CaCO3计)控制在80～160mg/l，此时好氧池出水的PH值为6～7。如果好氧池出水的碱度过大(大于160mg/l)，虽然有利于氨氮转化为硝酸盐和NaOH转化为NaHCO3、Na2CO3，但会造成碱的浪费；好氧池出水的碱度过小(小于80mg/l)，又会使好氧池内的PH值降低，从而抑制CO2的吸收和氨氮的转化。为了促进NaOH吸收CO2转化成NaHCO3和Na2CO3的过程的进行，以充分满足微生物对无机碳的需要，也可以通过在缺氧池前的任一贮水池内预先连续投加好氧池所需NaOH总量的30～50％，并不断曝入富含CO2的燃烧废气即可，但缺氧池的PH值应小于8.5，因为过高的PH值将抑制缺氧池内反硝化过程的进行。因此在好氧池投加碱能够满足系统需要的情况下，应尽量减少缺氧池前碱的投加量。
好氧池出水经沉淀池沉淀后，活性污泥回流入好氧池，出水大部分作为回流水入缺氧池，其余部分进入后处理工序经处理后外排。
对于氨氮浓度大于300mg/l(如焦化厂)的含氨废水，由于废水在进入生化处理前需先进行蒸氨处理，并投加NaOH分解其中的固定铵盐，因此可在蒸氨塔投加过量的NaOH，使废水中所含的大量碳酸盐中的无机碳能够被NaOH以Na2CO3的形式存留于废水中，而不至于以CO2的形式逸出散失于空气中，同时也提高了蒸氨塔的蒸氨效率，但蒸氨加碱的过量程度应以缺氧池中的PH值不大于8.5为宜。若上述过程所固定的无机碳还不能满足好氧池微生物的需要，也就是说好氧池出水的碱度低于80mg/l，PH值不能达到6～7，则仍要在好氧池的回流污泥入口和废水进口处按上述1∶1～3比例投加NaOH，通过捕集空气中的CO2来补充无机碳的不足，满足好氧池系统出水的碱度(以CaCO3计)为80～160mg/l，PH值为6～7。使好氧池的出水符合要求。
需要说明的是，由于在好氧池投加的NaOH转化为NaHCO3和少量Na2CO3需要有一个过程，因此应有充足的时间使NaOH充分转化为NaHCO3(Na2CO3)而不至于随水流失，也就是说，加碱的位置应远离好氧池的出水口，即去掉离好氧池排水口最近的加碱点，由原来的三点加碱改为二点加碱，保留好氧池回流污泥入口和好氧池废水进口两个加碱点，投加总量按进入系统的氨氮每克氨氮加5.5～6克NaOH进行。两个加碱点的加碱量按1∶1～3分配。
另外，好氧池出水碱度过高容易造成碱的浪费，实验证明，好氧池出水碱度(以CaCO3计)控制在略大于80mg/L即可满足微生物的需要，此时好氧池的出水PH值为6～7。因此加碱量要以出水碱度的高低作为主要指标来加以调整，以进一步降低废水处理过程的耗碱量。
本发明以廉价的NaOH浓溶液来代替较为昂贵的固体Na2CO3作为碱源，将连续投加的碱源由原来投加固体Na2CO3配制成的稀溶液改为投加浓度(重量百分比)为3～5％的NaOH稀溶液，利用在好氧池中不断曝入空气提供氧气的同时所提供的CO2，使NaOH与CO2发生化学反应产生NaHCO3和少量的Na2CO3，从而获得硝化菌生命活动所必需的无机碳，降低了含氨废水的处理成本。本发明同时也降低了好氧池的出水碱度以减少碱的浪费，也达到了降低成本的目的。实验证明，用NaOH代替Na2CO3作为好氧池的投加碱源对好氧池内细菌的生命活动和废水的处理效果无任何不利影响，而过高的好氧池出水碱度只会造成碱的浪费。
本发明与现有的含氨废水处理工艺AO法(即缺氧/好氧)的加碱技术相比，在相同的处理效果下，具有下述优点1、大幅降低了废水的处理成本，使每吨废水的加碱成本由原来的7元左右降至2元左右。
2、节约了投资和动力消耗，减少了固体Na2CO3的溶解池和运输吊装等设备。
3、节省了人工费用，该岗位不需配置专人操作。
4、减少了粉尘污染。
5、避免因固体Na2CO3内所含不溶性杂质堵塞碱池和管道，从而减少了管道更换和繁重的清池工作。
流量为36m3/h左右的含氨废水(含氨氮120mg/l，COD值小于2000mg/l，PH值为7～8)，在配水井8与来自水分配井13的150m3/h左右的回流水混合，然后用泵9将混合后的废水(H值为7)送入缺氧池10。回流水中所含的NO3-在这里被转化为N2逸出，然后废水自流入好氧池11。在这里，废水与来自沉淀池12的回流污泥在不断通入的压缩空气的剧烈搅拌下充分混合。浓度(重量百分比)为40％左右的NaOH浓溶液进入稀碱槽16中，在压缩空气的搅拌下用9倍的清水稀释成浓度(重量百分比)为4％左右的NaOH稀溶液，并用泵17连续不断地以0.7m3/h的总流量，通过阀门的控制按1∶2的比例分别在好氧池的污泥回流入口和废水进口两处加入好氧池11。好氧池出水(碱度80～160mg/l，PH值6～7)，自流入沉淀池12，污泥经沉淀后，底部污泥自流到污泥井14，然后用泵15送回好氧池11作为回流污泥，上部清液自流入水分配井13，大部分作为回流水进入配水井8，剩余部分进入后处理工序18，经处理后作为外排水外排。
权利要求
1.一种以氢氧化钠为碱源处理含氨废水的方法，其特征在于(1)浓度≤300mg/l的含氨废水首先与从二沉池来的回流水混合后进入缺氧池，PH值控制在7～8，缺氧池出水进入好氧池。在好氧池的回流污泥入口和废水进水口分别投加重量百分比为3～5％的NaOH稀溶液，投加总量为所述含氨废水中所含的氨氮量每克氨氮加5.5～6克的100％NaOH，上述两个加碱点的加碱量按1∶1～3分配，即好氧池回流污泥入口处的加碱量占好氧池加碱总量的25～50％，好氧池废水进水口处的加碱量占好氧池加碱总量的50～75％；好氧池的出水碱度(以CaCO3计)控制在80～160mg/l，此时好氧池出水的PH值为6～7；好氧池出水经沉淀池沉淀后，活性污泥回流入好氧池，出水大部分作为回流水入缺氧池，其余部分进入后处理工序经处理后外排；(2)浓度大于300mg/l的含氨废水，先在蒸氨塔投加过量的NaOH，使所述含氨废水中所含的大量碳酸盐中的无机碳能够被NaOH以Na2CO3的形式存留于废水中，而不至于以CO2的形式逸出散失于空气中，但蒸氨加碱的过量程度应使缺氧池中的PH值不大于8.5；若上述过程所固定的无机碳还不能满足好氧池微生物的需要，即好氧池出水的碱度(以CaCO3计)不能控制在80～160mg/l，好氧池出水的PH值不为6～7；则在好氧池的回流污泥入口和废水进水口分别投加重量百分比为3～5％的NaOH稀溶液，两个加碱点的加碱量按1∶1～3分配，即好氧池回流污泥入口处的加碱量占好氧池加碱总量的25～50％，好氧池废水进水口处的加碱量占好氧池加碱总量的50～75％；NaOH的投加总量以好氧池的出水碱度(以CaCO3计)控制在80～160mg/l，PH值控制在6～7。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于投加NaOH使其与CO2发生反应生成NaHCO3和少量的Na2CO3代替直接投加Na2CO3。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于在好氧池不断曝入空气的情况下，投加的NaOH与空气中的二氧化碳发生反应生成NaHCO3和少量的Na2CO3来获得无机碳；或者在所述缺氧池前的任一贮水池内预先连续投加好氧池所需NaOH总量的30～50％，并不断曝入富含CO2的燃烧废气来获得无机碳，但缺氧池的PH值应小于8.5。
全文摘要
本发明为一种以氢氧化钠为碱源处理含氨废水的方法，属于工业废水处理技术。本发明是对传统的处理含氨废水方法AO法(即缺氧/好氧)的一种改进，提供了一种对含氨废水进行处理的新的碳源和碱源，即以一种相对廉价的碱源NaOH代替Na
文档编号C02F3/00GK1448346SQ0211639
公开日2003年10月15日 申请日期2002年4月1日 优先权日2002年4月1日
发明者李德勇, 李德新 申请人:安阳钢铁股份有限公司