废水处理如何去除总氮?

小夏 社会 更新 2024-01-30

1.硝化液回流进行预反硝化过程。

硝化液回流到前端缺氧区,同时加入碳源,通过反硝化菌对氮基氮进行反硝化,使其转化为氮气,无需新建处理设施和新占地,只需在现有好氧段末端安装内部回流泵,将硝化液返回预反硝化区。 这种情况在理论上是可行的,但存在如下问题:

1)如果总氮需要达到一级A级标准,则需要将硝基氮降低到10mg L以下,经计算,硝化液回流比例为150-200%,即富含溶解氧的硝化液(DO约4mg L)将以两倍的进水量流回缺氧段,进入缺氧段将直接改变缺氧段的溶解氧环境缺氧部分 (02mg/l≤do≤0.5mg l),影响脱硝效率的一个重要指标是严格的缺氧环境,如此大的回流比引起的溶解氧的增加和缺氧停留时间的减少会严重影响脱硝效率和反应时间,进而出水中的总氮不能达到很低的水平, 但回流比的降低并不能完成总氮脱硝的量,也会影响出水中总氮达标。

2)如果进行反硝化反应,反硝化菌肯定会使用一定的碳源,从进水Cn比和出水Cn比分析来看,如果工厂需要添加碳源进行反硝化,如果前端补充甲醇作为碳源, 反硝化菌与其他菌株之间存在竞争,从微生物学的角度来看,反硝化不是这种情况下的优势菌种,因此前端添加的大量碳源会被浪费,导致运行成本增加,如果过量补充会导致后端处理负荷增加。

2.反硝化后工艺。

反硝化系统与现有生化系统的后端相连,如将反硝化过滤器连接到后端,优化后反硝化条件,同时加入碳源,通过反硝化菌将硝基氮反硝化成氮气,从而达到出水总氮小于10mg l, 该方案在理论上是绝对可行的,但存在以下问题:

1)新建土地过大,新建后端脱硝过滤器,根据业主提供的图纸和我公司技术人员现场勘察,如脱硝反应完成,脱硝过滤器主体占地面积约500平方米。

2)碳源的加入会导致出水COD浓度升高,碳源利用效率低下,冬季水温降低时脱硝效率下降,直接影响出水总氮。

3)不耐冲击载荷。进水水质的突然变化对出水的总氮影响很大。

3.膜工艺。

膜工艺以MBR工艺为主,通过在现有储罐中加入MBR来提高脱硝效率,以保持系统中较高的污泥浓度和回流污泥浓度(回流污泥浓度可补充一定的碳源)。

1)MBR的安装需要现有处理设施停水安装,现有的曝气系统也需要重新设计和安装,因为MBR系统运行所需的曝气量比一般生化过程的曝气量大。

2)MBR的运行管理要求高,除日常清洗外,还需要定期进行离线化学清洗,且膜丝容易断裂,因此膜的维护和更换成本高,MBR运行电力成本高,因此MBR的总运行成本较高。

3)MBR运行保持较高的污泥浓度,具有一定的抗冲击负荷能力,但鉴于BOD TKN在2 3范围内较低,脱硝碳源不足,能否保持较高的除磷脱硝效率仍对进水水质有较大影响。

4)MBR本身不能截留硝氮,仍是一种生物反硝化过程,因此水温、水质、碳源、溶解氧等因素对MBR的运行都有影响。

4.靶向大孔树脂脱硝系统。

靶向大孔树脂反硝化体系利用离子交换原理,用树脂吸附水中的硝酸根离子。 该系统不受温度变化和给水浓度变化的影响。 与常规反硝化生物反硝化相比,该系统具有良好的抗冲击载荷能力和适应性。 根据长期监测数据,污水厂出水总氮的90%为硝态氮,采用该系统可达到80%以上的总氮去除效率。 因此,“靶向大孔树脂脱氮系统”对于本项目总氮的去除更具针对性和技术优势。

同时发现,系统处理的出水中磷酸根离子浓度也可以大大降低,出水中的COD和悬浮物可以进一步去除。 对废水中黄色腐植酸有机化合物的吸附效率分别为5%和30%。

综上所述,简单的生化反硝化工艺,无论是传统的前反硝化、后反硝化、膜化等工艺,都不同程度地受到土地占用、碳源、溶解氧、进水冲击负荷等因素的影响,特别是冬季水温较低时,上述因素的影响会更为显著。 深度反硝化工艺有效解决了单一生化反硝化工艺的各种不足,在充分发挥生物反硝化作用的基础上,采用深度反硝化工艺进行深度处理,有效保证了总氮指数在各种不利条件下的稳定性浓缩高浓度硝酸盐废水在脱硝过程中碳源利用率较高,节约运行成本。 因此,采用“深度反硝化工艺”去除水中的硝酸盐。

深度脱硝工艺可以有效去除废水中的总氮,但产生的浓缩水难以处理,针对这一问题,提出以下解决方案来解决这一问题

建立反硝化反应器。

以主要处理硝态氮为目的,建立单独的脱硝系统,节约土地空间,提高脱硝效率,减少碳源添加。 主要工艺流程:

1)将浓水的pH值调节至中性左右

2)调整后的高硝态氮废水进入脱硝反应器补充碳源,监测脱硝塔内的pH值、氧化还原电位(ORP)和溶解氧(DO),加酸调节pH值7 8,增减曝气量控制溶解氧02mg l左右。 通过添加碳源,可以将总氮降低到约20mg l进行反硝化反应。

3)由于脱硝料吸附少量COD有机物,洗脱后使COD增加,再生时呈淡黄色,在脱硝池中加入少量粉状活性炭,对脱硝池中的污泥进行吸附脱色,增强沉淀效果,然后将流出物与高密度沉淀池进水混合, 污泥在高密度沉淀池的污泥浓缩池中与理化污泥混合,一起脱水。

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