公布日：2023.11.07
申請日：2023.07.10
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申請?zhí)峁┮环N高鹽高硝態(tài)氮廢水脫氮方法，方法包括步驟：S1調(diào)節(jié)高鹽高硝態(tài)氮廢水的pH至5.5～7.5范圍內(nèi)，采用一級全混態(tài)脫氮池進行脫氮，所述一級全混態(tài)脫氮池中一次性投入復(fù)合微生物菌劑，所述復(fù)合微生物菌劑包含海桿菌屬Marinobacter、固氮弧菌屬Azoarcus、副球菌屬Paracoccus、芽孢桿菌屬Bacillus、假單胞菌屬Pseudomonas；S2針對步驟S1出水采用二級全混態(tài)脫氮池進行脫氮；所述二級全混態(tài)脫氮池運行過程中回流泥水混合物至一級全混態(tài)脫氮中；S3步驟S2出水進入脫氣池進行脫氣；S4步驟S3出水經(jīng)沉淀池沉淀后出水。采用復(fù)合微生物菌劑處理高鹽高硝態(tài)氮廢水，避免了傳統(tǒng)處理時使用濃縮蒸發(fā)或者稀釋廢水再進行生化處理造成的處理設(shè)施占地面積大、成本高等問題。
權(quán)利要求書
1.一種高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述高鹽高硝態(tài)氮廢水中鹽濃度在6000～40000mg/L之間，硝態(tài)氮濃度在300～1000mg/L之間；方法包括步驟：S1調(diào)節(jié)高鹽高硝態(tài)氮廢水的pH至5.5～7.5范圍內(nèi)，采用一級全混態(tài)脫氮池進行脫氮，所述一級全混態(tài)脫氮池中一次性投入復(fù)合微生物菌劑，所述復(fù)合微生物菌劑包含海桿菌屬Marinobacter、固氮弧菌屬Azoarcus、副球菌屬Paracoccus、芽孢桿菌屬Bacillus、假單胞菌屬Pseudomonas；S2針對步驟S1出水采用二級全混態(tài)脫氮池進行脫氮；所述二級全混態(tài)脫氮池運行過程中回流泥水混合物至一級全混態(tài)脫氮池中；S3步驟S2出水進入脫氣池進行脫氣；S4步驟S3出水經(jīng)沉淀池沉淀后出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S1中復(fù)合微生物菌劑中包含海桿菌屬Marinobacter的質(zhì)量百分比為30％～40％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S1中復(fù)合微生物菌劑中海桿菌屬的質(zhì)量百分比為30％～40％，固氮弧菌屬的質(zhì)量百分比為20％～30％，副球菌屬的質(zhì)量百分比為20％～30％，芽孢桿菌屬的質(zhì)量百分比為5％～10％，假單胞菌屬的質(zhì)量百分比為10％～20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S1中海桿菌屬包括海桿菌屬除烴海桿菌Marinobacterhydrocarbonoclasticus或硝酸鹽還原海桿菌MarinobacteriumNitratireducens中的一種或兩種；所述步驟S1中固氮弧菌屬包括固氮弧菌AzoarcusIndigens；所述步驟S1中脫氮副球菌屬包括脫氮副球菌ParacoccusDenitrificans；所述步驟S1中芽孢桿菌屬包括芽孢桿菌BacillusAzotoformans；所述步驟S1中假單胞菌屬包括施氏假單胞菌PseudomonasStutzeri。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S1中復(fù)合菌劑質(zhì)量相對于反應(yīng)器總體積的投加比例為0.1‰-0.5‰，所述復(fù)合菌劑質(zhì)量為折合復(fù)合菌劑的干重。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S1中，調(diào)節(jié)高鹽高硝態(tài)氮廢水的pH至6.0～7.0范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S2中，泥水混合物自二級全混態(tài)脫氮池回流至一級全混態(tài)脫氮池中的回流比為25％～50％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S4沉淀池污泥回流至所述一級全混態(tài)脫氮池，控制一級全混態(tài)脫氮池污泥濃度在4～6g/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，高鹽高硝態(tài)氮廢水在所述一級全混態(tài)脫氮池和二級全混態(tài)脫氮池的停留時間大于6h。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S4中，沉淀后出水再經(jīng)納濾膜納濾處理。
發(fā)明內(nèi)容
1.要解決的問題
針對現(xiàn)有高鹽高硝態(tài)氮廢水無法采用生化法處理的問題，本發(fā)明提供一種高鹽高硝態(tài)氮廢水脫氮方法。
2.技術(shù)方案
為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明第一方面提供一種高鹽高硝態(tài)氮廢水的脫氮方法，所述高鹽高硝態(tài)氮廢水中鹽濃度在6000～40000mg/L之間，硝態(tài)氮濃度在300～1000mg/L之間；方法包括步驟：
S1調(diào)節(jié)高鹽高硝態(tài)氮廢水的pH至5.5～7.5范圍內(nèi)，采用一級全混態(tài)脫氮池進行脫氮，所述一級全混態(tài)脫氮池中一次性投入復(fù)合微生物菌劑，所述復(fù)合微生物菌劑包含海桿菌屬Marinobacter，還包含固氮弧菌屬Azoarcus、副球菌屬Paracoccus、芽孢桿菌屬Bacillus、假單胞菌屬Pseudomonas；本發(fā)明使用的功能菌為海洋環(huán)境中存在的反硝化功能菌；該復(fù)合菌劑耐受鹽分高、脫氮性能好；啟動快速方便，投加后快速產(chǎn)生效果；溫度適應(yīng)性強，可在2～45℃中使用，效果良好；
S2針對步驟S1出水采用二級全混態(tài)脫氮池進行脫氮；所述二級全混態(tài)脫氮池運行過程中回流泥水混合物至一級全混態(tài)脫氮中；
S3步驟S2出水進入脫氣池進行脫氣；例如，以鼓風(fēng)攪拌的方式脫氣；本發(fā)明中，在脫氮池后增加了脫氣池，這是由于高鹽條件下，微生物絮凝效果會變差，并且由于水的比重增加，再加上系統(tǒng)脫氮會產(chǎn)生氮氣，活性污泥上浮流失，影響后續(xù)沉淀池泥水分離效果，增加脫氣池可以解決這個問題；
S4步驟S3出水經(jīng)沉淀池沉淀后出水，或者，補充深度處理，當(dāng)進水負荷變化過大，或者進水濃度超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，會導(dǎo)致出水超標(biāo)，沉淀池沉淀后再經(jīng)納濾膜納濾處理。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S1中復(fù)合微生物菌劑中海桿菌屬Marinobacter的百分比為30％～40％。海桿菌占比過高會容易造成亞硝態(tài)氮的積累，過少會影響氮素的降解效率；所述海桿菌配合其他完全反硝化細菌協(xié)同發(fā)揮作用，進一步優(yōu)選地，所述步驟S1中復(fù)合微生物菌劑中海桿菌屬的質(zhì)量百分比為30％～40％，固氮弧菌屬的質(zhì)量百分比為20％～30％，副球菌屬的質(zhì)量百分比為20％～30％，芽孢桿菌屬的質(zhì)量百分比為5％～10％，假單胞菌屬的質(zhì)量百分比為10％～20％。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S1中海桿菌屬包括海桿菌屬除烴海桿菌Marinobacterhydrocarbonoclasticus或硝酸鹽還原海桿菌MarinobacteriumNitratireducens中的一種或兩種；
所述步驟S1中固氮弧菌屬包括固氮弧菌AzoarcusIndigens；
所述步驟S1中脫氮副球菌屬包括脫氮副球菌ParacoccusDenitrificans；
所述步驟S1中芽孢桿菌屬包括芽孢桿菌BacillusAzotoformans；
所述步驟S1中假單胞菌屬包括施氏假單胞菌PseudomonasStutzeri。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S1中復(fù)合菌劑質(zhì)量相對于反應(yīng)器總體積的投加比例為0.1‰～0.5‰，所述復(fù)合菌劑質(zhì)量為折合復(fù)合菌劑的干重。本發(fā)明的復(fù)合微生物菌劑能夠在高鹽高硝態(tài)氮的環(huán)境條件下，促進優(yōu)勢細菌的生長，使其豐度增加，成為優(yōu)勢菌種，達到提高整體生化體系反硝化能力。篩選出的上述耐鹽反硝化菌屬復(fù)配，使系統(tǒng)耐鹽性提高的情況下，迅速高效脫氮。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S1中，調(diào)節(jié)高鹽高硝態(tài)氮廢水的pH至6.0～7.0范圍內(nèi)。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S2中，泥水混合物自二級全混態(tài)脫氮池回流至一級全混態(tài)脫氮池中的回流比為25％～50％。本發(fā)明中，增加了二級全混態(tài)脫氮池回流至一級全混態(tài)脫氮池，目的在于延長停留時間，強化處理，同時可使碳源高效利用，提高處理效果、抗沖擊負荷能力強。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述一級全混態(tài)脫氮池中投加的碳源含有醋酸和葡萄糖。其中醋酸可加快脫氮速率，葡萄糖為常規(guī)營養(yǎng)物，配置目的首先是加速激活微生物菌劑，促進脫氮異養(yǎng)菌快速繁殖，提高微生物利用率；其次為反硝化會消耗氫離子，醋酸的加入可適當(dāng)調(diào)節(jié)反應(yīng)pH。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，控制所述一級全混態(tài)脫氮池中C:N在(2～4):1之間。該碳氮比低于常規(guī)方法，并且不會引起COD穿透問題。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S4沉淀池污泥回流至所述一級全混態(tài)脫氮池，控制一級全混態(tài)脫氮池污泥濃度在4～6g/L�；亓魑勰嗟哪康脑谟�，污泥中的微生物在進水鹽分和濃度的刺激下，優(yōu)勢菌迅速增殖，雜菌被逐漸淘汰；控制回流污泥的量即控制微生物的回流量，通過富集一定量的微生物(特別是優(yōu)勢菌)來更好地處理硝態(tài)氮。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述沉淀池中剩余污泥排放至污泥濃縮池。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，高鹽高硝態(tài)氮廢水在所述一級全混態(tài)脫氮池和二級全混態(tài)脫氮池的停留時間大于6h。
作為本發(fā)明第一方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S4納濾膜包括卷式納濾膜組件，為一體化設(shè)備，膜材質(zhì)選擇聚酰胺材質(zhì)，用于硝態(tài)氮的深度處理。
進一步地，所述卷式納濾膜組件產(chǎn)生的濃水排入到進水調(diào)配池中調(diào)節(jié)步驟S1所述pH，產(chǎn)生的淡水排入到待排池中。
本發(fā)明第二方面提供一種高鹽高硝態(tài)氮廢水脫氮系統(tǒng)，包括：依次連接的進水調(diào)配池、一級全混態(tài)脫氮池、二級全混態(tài)脫氮池、脫氣池、沉淀池、卷式納濾膜組件、待排池；
所述調(diào)配池用于調(diào)節(jié)高鹽高硝態(tài)氮廢水的pH；
所述一級全混態(tài)脫氮池用于采用復(fù)合微生物菌劑實現(xiàn)高鹽條件下的脫氮，所述一級全混態(tài)脫氮池還包括碳源配置投加裝置；優(yōu)選地，二級全混態(tài)脫氮池與一級全混態(tài)脫氮池間設(shè)置回流管，二級全混態(tài)脫氮池運行過程中回流泥水混合物至一級全混態(tài)脫氮池中；
所述脫氣池設(shè)置有導(dǎo)入空氣的進氣管道；
所述沉淀池設(shè)置有排入一級全混態(tài)脫氮池的排泥管和污泥濃縮池的排泥管，所述沉淀池還連接污泥濃縮池；
所述卷式納濾膜組件設(shè)置有排入進水調(diào)配池的濃水管。
作為本發(fā)明第二方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述卷式納濾膜組件為一體化設(shè)備，膜材質(zhì)選擇聚酰胺材質(zhì)，用于硝態(tài)氮的深度處理。
作為本發(fā)明第二方面任一技術(shù)方案的優(yōu)選，所述卷式納濾膜組件產(chǎn)生的濃水排入到進水調(diào)配池中，產(chǎn)生的淡水排入到待排池中。
與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種高鹽高硝態(tài)氮廢水脫氮方法及系統(tǒng)，針對鹽濃度在6000～40000mg/L之間，硝態(tài)氮濃度在300～1000mg/L之間的高鹽高硝態(tài)氮廢水，采用復(fù)合微生物菌劑進行處理，通過二級全混態(tài)脫氮池運行過程中回流泥水混合物至一級全混態(tài)脫氮池中，克服進水波動情況下處理效率不高的問題，并在二級全混態(tài)脫氮池后設(shè)置脫氣池，克服沉淀池污泥上浮、污泥流失的問題，成功地采用生化法處理高鹽高硝態(tài)氮廢水，避免了傳統(tǒng)高鹽高硝態(tài)氮廢水處理時使用濃縮蒸發(fā)或者稀釋廢水再進行生化處理造成的處理設(shè)施龐大、占地面積大、投資成本高、運行費用高等問題，本發(fā)明方法更為經(jīng)濟高效。高鹽高硝態(tài)氮廢水經(jīng)本發(fā)明方法處理后，正常情況下可達標(biāo)排放，進水負荷大等緊急情況下可將沉淀池出水排入卷式納濾膜組件深度脫氮為系統(tǒng)出水把關(guān)。通過本發(fā)明投加的菌劑和操作參數(shù)，改善強化現(xiàn)有微生物群落結(jié)構(gòu)，使之直接通過生化法處理高鹽高硝態(tài)氮廢水，相較于傳統(tǒng)方法，耐受鹽分更高，處理硝態(tài)氮濃度更高，處理成本降低，見效快，無額外設(shè)備投資。
（發(fā)明人：陳博之;陳利芳;卞為林;王林剛;仇鑫;單捷;何習(xí)寶）
