一種基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，榨菜廢水首先進入第一調節(jié)池進行堿度控制，之后進入ASBBR反應器進行厭氧處理，將有機氮轉換為氨氮；ASBBR反應器出水流入第二調節(jié)池進行堿度控制后，進入SBR反應器進行半亞硝化，控制SBR反應器出水NO2--N/NH4+-N在1~1.3之間，滿足厭氧氨氧化工藝進水需求；SBR反應器出水進入第三調節(jié)池進行堿度控制，然后在UASB反應器中進行厭氧氨氧化反應。本發(fā)明能很好適應榨菜廢水的鹽度，并且可同時高效去除榨菜廢水中的高濃度有機物和高濃度氮素，能耗低，污泥產量少。
【專利說明】一種基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術的改進，具體指一種利用ASBBR厭氧-SBR部分亞硝化-UASB厭氧氨氧化組合工藝處理榨菜廢水的方法，屬于廢水生物處理領域。
[0002]
【背景技術】
[0003]榨菜產業(yè)作為三峽庫區(qū)的特色支柱產業(yè)，每年在榨菜加工過程中產生大量高濃度有機物和高濃度氮素的廢水。若向庫區(qū)直接排放未經有效處理的廢水，勢必會對水體生物、生活飲用水和農業(yè)生產用水產生極大危害。
[0004]目前針對榨菜廢水處理所采用的處理方法主要為物理法、化學法、生物法及幾種方法的聯(lián)合使用。這些榨菜廢水處理工藝大多數投資高、耗能大、效率低、處理效果不明顯，并且很難做到同時高效去除高濃度有機物和高濃度氮素。為了改變這種狀況，現有技術中有發(fā)明專利申請201310035689.7公開了一種榨菜廢水處理工藝，該方法使廢水依次經過格柵一調節(jié)池一除磷沉淀池一水解酸化池一接觸厭氧池一中間沉淀池一CASS池后達標排放，在去除有機物的同時，具有較高的脫氮功能，但是該方法比較復雜，基建費用高，且不能處理高濃度氮素廢水。發(fā)明專利申請201310022920.9公開了一種高濃度榨菜廢水資源化處理方法，該方法把微生物燃料電池MFC運用于榨菜廢水處理中，解決榨菜廢水中有機污染物處理效果差及現有技術運行成本高的問題，但是該方法并不能高效去除榨菜廢水中的氮素。
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【發(fā)明內容】

[0006]針對現有技術存在的上述不足，本發(fā)明提出一種基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，本方法將厭氧氨氧化技術應用于榨菜廢水的處理，能很好適應榨菜廢水的鹽度，并且可同時高效去除榨菜廢水中的高濃度有機物和高濃度氮素，能耗低，污泥產量少。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，其特征在于:具體步驟如下:
(1)榨菜廢水首先進入第一調節(jié)池進行pH控制,調節(jié)pH為6.5~8.0 ;
(2)第一調節(jié)池出水進入ASBBR反應器進行厭氧處理，控制ASBBR反應器出水COD去除率為80%以上，以將有機氮轉換為氨氮；
(3)ASBBR反應器出水進入第二調節(jié)池，在第二調節(jié)池中進行pH控制，調節(jié)pH為7.0 ~8.5 ；
(4)第二調節(jié)池出水進入SBR反應器，在SBR反應器中實現ASBBR反應器出水的半亞硝化，控制SBR反應器出水N02--N/NH4+-N在I~1.3之間；
(5)SBR反應器的出水流入第三調節(jié)池，在第三調節(jié)池中進行pH控制，調節(jié)pH為6.5~
8.5 ；(6)第三調節(jié)池出水進入UASB反應器，在UASB反應器中進行厭氧氨氧化反應，出水排放。
[0008]所述榨菜廢水COD為3000~6000mg/L，以NaCl含量計的鹽度〈3.5%，總氮為100 ~500mg/L。
[0009]ASBBR反應器中設有軟性或半軟性填料，體積填充率為35~45% ;有機物容積負荷為I~3kgC0D/(m3.d);溫度控制為25~40°C ;每個周期進水0.5~2h，反應10~30h，排水0.5~lh，排水比為1/3~1/2。
[0010]SBR反應器控制在半亞硝化階段，DO濃度<L Omg/L ;溫度控制為25~40°C ;每個周期進水0.5~lh，反應曝氣4~20h，沉淀I~2h，排水0.5~lh，排水比為1/3~1/2。
[0011]UASB反應器厭氧運行，容積負荷為200~1000gTN/ (m3 -d);溫度為25~40°C ；/jC力停留時間0.5~3d ;避光運行。
[0012]相比現有技術，本發(fā)明具有如下有益效果:
(I)能適應榨菜廢水的鹽度。本方法ASBBR反應器采為生物膜反應器，經過馴化培養(yǎng)，反應器具有很好的耐鹽度沖擊能力，在高鹽度下對有機物有很好的去除效果；SBR和UASB反應器經過良好的培養(yǎng)馴化也能很好地適應鹽度，對氮素有很好的去除效果。
[0013](2)能同時高效地去除榨菜廢水中的高濃度有機物和高濃度氮素。本方法在ASSBBR階段對 高濃度有機物有很好的去除效果，COD去除率達到85%以上。在SBR和UASB階段對高濃度氮素有很好的去除效果，總氮去除率85%以上，氨氮去除率95%以上。
[0014](3)運行耗能低。本方法的曝氣量低，且不需外加有機碳源，因此只需要消耗極少量的電費即可實現裝置的運行。
[0015](4)污泥產量少。本方法ASBBR階段為生物膜反應器，剩余污泥產量極少。SBR和UASB階段為亞硝化-厭氧氨氧化工藝，幾乎不產生剩余污泥。
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【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1-本發(fā)明處理流程示意圖。
[0018]圖2-根據本發(fā)明一個實施例的工藝流程示意圖。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明采取厭氧ASBBR-半亞硝化SBR-厭氧氨氧化UASB組合方法處理榨菜廢水，可處理鹽度(以NaCl計)小于3.5%的榨菜廢水，能適應榨菜廢水的鹽度，并且可同時高效去除榨菜廢水中的高濃度有機物和高濃度氮素。
[0021]本發(fā)明由以下幾個步驟構成，可以同時參見圖1:
(I)榨菜廢水首先進入第一調節(jié)池進行pH控制，調節(jié)pH為6.5~8.0，以滿足ASBBR反應器進水要求。
[0022](2)第一調節(jié)池出水進入ASBBR反應器進行厭氧處理，控制ASBBR反應器出水COD去除率為80%以上，以將有機氮轉換為氨氮。ASBBR反應中設有軟性或半軟性填料，體積填充率為35~45% ;有機物容積負荷為I~3kgC0D/(m3.d);溫度25~40°C ;每個周期進水0.5~2h，反應10~30h，排水0.5~lh，排水比為1/3~1/2。
[0023](3) ASBBR反應器出水進入第二調節(jié)池，在第二調節(jié)池中進行pH控制，調節(jié)pH為
7.0~8.5，以滿足SBR反應器進水要求。
[0024](4)第二調節(jié)池出水進入SBR反應器，在SBR反應器中實現ASBBR出水的半亞硝化，控制SBR反應器出水N02_-N/NH4+-N在f 1.3之間，滿足厭氧氨氧化進水需求。SBR反應器控制在半亞硝化階段。長期控制為低DO濃度，D0〈1.0mg/L ;按HC03_和NH4+摩爾比為I~
1.5在第二調節(jié)池中添加KHCO3來維持SBR反應器中的堿度，控制進水pH為7.0~8.5 ;溫度控制為25~40°C;每個周期進水0.5~Ih，反應曝氣4~20h，沉淀I~2h，排水0.5~lh，排水比為1/3~1/2。
[0025](5) SBR反應器的出水流入第三調節(jié)池，在第三調節(jié)池中進行pH控制，調節(jié)pH為
6.5~8.5，以滿足UASB反應器進水要求。
[0026](6)第三調節(jié)池出水進入UASB反應器，在UASB反應器中進行厭氧氨氧化反應，反應產生的氣體通過氣體收集裝置收集，出水則作為達標水排放。UASB反應器厭氧運行，容積負荷為200~1000gTN/(m3.d);按HC03_和NH4+摩爾比為I~1.5在第三調節(jié)池中添加KHCO3來維持UASB反應器中的堿度，控制進水pH為6.5~8.5 ;溫度為25~40°C ;水力停留時間0.5~3d;避光運行。
[0027]實施例(圖2是本實施例的工藝流程示意圖)。
[0028]ASBBR反應器由塑料制成，總高度45cm，內徑36cm，有效容積40L，內設9組長約30cm的半軟性纖維填料。反應器采用SBR的運行方式，進水0.5h，反應23h，出水0.5h，pH值為7.0~7.2，溫度為30~32°C，HRT為48h，排水比為1/2。在進水容積負荷為2.0kgCOD/(m3 -d)的條件下，反應器處理鹽度為1.6%,COD濃度為388(T4120mg/L的榨菜廢水，出水COD濃度為410~445mg/L，COD平均去除率達89.7% ;同時出水氨氮和總氮的比值平均為97.6%，氮素主要以氨氮形式存在，滿足了后續(xù)半亞硝化-厭氧氨氧化脫氮處理榨菜廢水的需求。
[0029]SBR反應器由有機玻璃制成，總高度50cm，內徑18cm，有效容積10L。進出水均由蠕動泵間歇控制；反應器內設置四個曝氣頭，通過曝氣機和氣體轉子流量計為反應過程提供和控制溶解氧；反應器內放置一個可控溫的加熱棒，維持反應器內廢水溫度；磁力攪拌器提供泥水混合動力。反應器運行方式，包括進、出水各0.5h ;連續(xù)攪拌和曝氣9.5h ;靜置沉淀1.5h。反應器在DO為0.2~0.5mg/L、pH值為7.9~8.2、溫度為29~30°C、HRT為24h、排水比為1/2的工況條運行，可以實現對ASBBR厭氧處理榨菜廢水的出水穩(wěn)定的亞硝化處理。在進水氮負荷為0.204 kg NH4+-N/(m3.d)的條件下，反應器處理鹽度為1.6%、氨氮濃度為190~220mg/L的ASBBR處理出水，出水氨氮濃度≤lmg/L,亞硝氮濃度≥180mg/L，氨氮去除率接近100%，亞硝化率在90%以上，且穩(wěn)定運行。
[0030]UASB反應器由有機玻璃制成，總高度160cm，內徑10cm，有效容積12L，其中反應區(qū)容積9.65L，沉淀區(qū)容積2.35L。配水由蠕動泵連續(xù)泵入反應器底部，出水由上部出水口排出，產生的氣體由三相分離器分離，經排氣管水封排出。裝置反應區(qū)外部用保溫帶纏繞，然后用鋁箔膠帶包裹以達到固定保溫帶和避光效果，反應器內溫度由溫控系統(tǒng)控制在(33±1) °C。運行期間HRT控制為24h，進水pH值控制在7.8~8.0。UASB厭氧氨氧化反應器脫氮效率保持高效和穩(wěn)定，其對總氮的平均去除率高達86.2%。[0031]在本實施例中ASBBR厭氧-SBR部分亞硝化-UASB厭氧氨氧化組合工藝在脫氮處理高有機濃度的榨菜廢水中表現出較佳的性能，尤其是對COD和氮素的去除。ASBBR、SBR、UASB 的進水容積負荷分別為 1.94kg COD/ (m3.d)、0.42kg COD/ (m3.d)、0.33kg COD/(m3.d)，其出水COD的平均濃度分別為417.lmg/L、331.8mg/L、127.0mg/L，組合工藝可使COD平均濃度由進水的3883mg/L降至127.0mg/L,總去除率平均值為96.7%。ASBBR、SBR、UASB 的進水 TN 容積負荷分別為 0.113kg/ (m3.d)、0.216kg/ (m3.d)、0.209kg/ (m3.d)，其出水TN的平均濃度分別為216.2mg/L、209.0mg/L,28.2mg/L，組合工藝可使TN平均濃度由進水的226.4mg/L降至28.2mg/L,總去除率平均值為87.5%。同時，組合工藝可使NH4+_N平均濃度由進水的81.9mg/L降至1.4mg/L,總去除率平均值為98.2% ;而出水氮素主要是NOf-N，其平均濃度24.0mg/Lο
[0032]本發(fā)明的上述實施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或`變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【權利要求】
1.一種基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，其特征在于:具體步驟如下: (1)榨菜廢水首先進入第一調節(jié)池進行pH控制,調節(jié)pH為6.5~8.0 ; (2)第一調節(jié)池出水進入ASBBR反應器進行厭氧處理，控制ASBBR反應器出水COD去除率為80%以上，以將有機氮轉換為氨氮； (3)ASBBR反應器出水進入第二調節(jié)池，在第二調節(jié)池中進行pH控制，調節(jié)pH為7.0~8.5 ； (4)第二調節(jié)池出水進入SBR反應器，在SBR反應器中實現ASBBR反應器出水的半亞硝化，控制SBR反應器出水N02--N/NH4+-N在I~1.3之間； (5)SBR反應器的出水流入第三調節(jié)池，在第三調節(jié)池中進行pH控制，調節(jié)pH為6.5~8.5 ； (6)第三調節(jié)池出水進入UASB反應器，在UASB反應器中進行厭氧氨氧化反應，出水排放。
2.根據權利要求1所述的基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，其特征在于:所述榨菜廢水COD為3000~6000mg/L，以NaCl含量計的鹽度〈3.5%，總氮為100~500mg/L。
3.根據權利要求1或2所述的基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，其特征在于=ASBBR反應器中設有軟性或半軟性填料，體積填充率為35~45% ;有機物容積負荷為I~3kgC0D/(m3.d);溫度控制為25~40°C ;每個周期進水0.5~2h，反應10~30h，排水0.5~lh，排水比為1/3~1/2。
4.根據權利要求1或2所述的基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，其特征在于:SBR反應器控制在半亞硝化階段，DO濃度〈1.0mg/L ;溫度控制為25~40°C ;每個周期進水0.5~lh，反應曝氣4~20h，沉淀I~2h，排水0.5~lh，排水比為1/3~1/2。
5.根據權利要求1或2所述的基于厭氧氨氧化處理榨菜廢水的組合方法，其特征在于:UASB反應器厭氧運行，容積負荷為200~1000gTN/(m3.d);溫度為25~40°C ;水力停留時間0.5~3d ;避光運行。
【文檔編號】C02F3/28GK103693807SQ201310677719
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】方芳, 王晗, 曾前松, 李凱, 郭勁松, 陳猷鵬, 楊吉祥, 劉連偉 申請人:重慶大學