本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，用于工業(yè)污水處理，具體涉及高濃度氨氮廢水的生物處理工藝。

背景技術(shù)：

隨著城市化和工業(yè)化程度的不斷提高，水環(huán)境狀況已經(jīng)嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重威脅著人類的生存，水污染問題是目前全球性優(yōu)先考慮的重大環(huán)境課題之一。特別是近幾十年，人類生活和生產(chǎn)產(chǎn)生的過量氮素污染物排入水體導(dǎo)致水體缺氧、惡臭以及富營養(yǎng)化。去除水體中的氮已成為水污染防治的重點(diǎn)問題。

利用微生物法是氨氮廢水處理應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。傳統(tǒng)生物脫氮工藝包括：好氧硝化和缺氧反硝化兩個(gè)過程?；谌毖?好氧（A/O）工藝的傳統(tǒng)生物脫氮法對生活污水和低濃度的氨氮廢水處理是有效的，然而，對于高濃度氨氮廢水，如：焦化廢水、制藥廢水、制革廢水、煤氣化廢水、屠宰場廢水等工業(yè)廢水，由于COD、氨氮負(fù)荷高、水量水質(zhì)波動(dòng)性大、致使硝化菌和反硝化菌活性受到抑制，導(dǎo)致處理出水氨氮和總氮不能達(dá)標(biāo)。

分段進(jìn)水多級缺氧/好氧(A/O)工藝是20 世紀(jì)90 年代初基于活性污泥法A/O 工藝發(fā)展起來的一種污水處理新工藝，該工藝由2-5 級的缺氧/好氧池串聯(lián)組成，污水以一定比例分別加入各級缺氧區(qū)，硝化液從各段的好氧區(qū)直接流入下一段的缺氧區(qū)，而不需設(shè)內(nèi)回流系統(tǒng)。污水經(jīng)過多級交替缺氧/好氧區(qū)實(shí)現(xiàn)高效脫氮，具有所需池容小、碳源利用率高、脫氮效率高、運(yùn)行調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)勢，自20 世紀(jì)初以來廣泛應(yīng)用于國外新建和改、擴(kuò)建污水廠。國內(nèi)從2005 年才開始系統(tǒng)研究分段進(jìn)水的脫氮工藝處理生活污水及中低濃度工業(yè)廢水，提出了活性污泥法分段進(jìn)水多級A/O 工藝的適應(yīng)運(yùn)行及優(yōu)化策略。然而高氨氮廢水氨氮和有機(jī)物濃度高、水質(zhì)波動(dòng)變化大、可生化性差且碳氮比低，處理難度比生活污水高很多，不宜采用活性污泥法分段進(jìn)水多級A/O 工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高濃度氨氮廢水的生物處理工藝，以解決廢水中氨氮和有機(jī)物濃度高的問題，同時(shí)解決廢水出水氨氮和總氮難以達(dá)標(biāo)的問題。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種多點(diǎn)分散注水三級復(fù)合式A/O工藝處理高氨氮廢水的方法，包括如下步驟：

（1）、高濃度氨氮廢水經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH值為7.5～8.0，加NaHCO₃使進(jìn)水的NaHCO₃含量至500 mg/L，加KH₂PO₄以補(bǔ)充進(jìn)水的磷源，即進(jìn)水的 KH₂PO₄含量至10～15 mg/L；保證微生物的營養(yǎng)需要；

所述預(yù)處理包括格柵、沉砂、氣浮；

（2）、調(diào)節(jié)池的出水進(jìn)入生物處理系統(tǒng)，所述生物處理系統(tǒng)包括三級串聯(lián)運(yùn)行的A/O生物膜反應(yīng)器；所述A/O生物膜反應(yīng)器均由體積相同的缺氧區(qū)和好氧區(qū)組成，缺氧區(qū)不曝氣，好氧區(qū)由底部的穿孔曝氣管供氧，所述的A/O生物膜反應(yīng)器內(nèi)部填充海綿聚氨酯填料，海綿聚氨酯填料由鐵絲網(wǎng)固定防止填料流失；為了保證填料的流化狀態(tài)，曝氣量與進(jìn)水量氣水比控制在50～100:1；

所述合建缺氧和好氧區(qū)僅通過隔板隔開，不需要單獨(dú)設(shè)置兩個(gè)池子；

（3）、進(jìn)水采用多點(diǎn)分散式注入方式，即一級A/O生物膜反應(yīng)器的進(jìn)水量是進(jìn)水總水量的30～40%；二級A/O生物膜反應(yīng)器的進(jìn)水量是進(jìn)水總水量的20～30%；三級A/O生物膜反應(yīng)器的進(jìn)水量是進(jìn)水總水量的10～20%；進(jìn)水位置為一級A/O生物膜反應(yīng)器的缺氧區(qū)、二級A/O生物膜反應(yīng)器的缺氧區(qū)和三級A/O生物膜反應(yīng)器的缺氧區(qū)。

生物處理后的廢水由二沉池頂部自由流出，污泥定期排放并進(jìn)行污泥回流至第一級A/O生物膜反應(yīng)器；

（4）、廢水在多點(diǎn)分散注水三級復(fù)合式A/O生物膜反應(yīng)器內(nèi)的總水力停留時(shí)間為40～90 小時(shí)，污泥停留時(shí)間維持在20～30 天，污泥回流比在50%～100%。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1）采用三級A/O生物膜反應(yīng)器，生物種類更加豐富且生物量大，不需設(shè)置二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡化了操作；

2）多點(diǎn)分散注水進(jìn)入提高了系統(tǒng)的硝化和反硝化效率及工藝穩(wěn)定性，避免了水質(zhì)水量波動(dòng)對系統(tǒng)脫氮性能的不利影響，同時(shí)提高了有機(jī)碳源和氧量的梯級利用效率；

3）缺氧區(qū)和好氧區(qū)合建，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，維護(hù)方便；

4）有機(jī)物經(jīng)過厭氧和交替式缺氧/好氧條件，更容易完全分解或轉(zhuǎn)化成可降解小分子有機(jī)物，提高了對COD 的去除效率。

本發(fā)明有利于現(xiàn)有A²/O或A/O活性污泥法處理工藝的升級改造，在不另增加附屬設(shè)施的條件下提高對氨氮的去除效果，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多點(diǎn)分散注水三級復(fù)合式A/O工藝流程圖。

圖中，1-調(diào)節(jié)池，2-水泵，3-微孔曝氣器，4-污泥回流泵，5-一級A/O生物膜反應(yīng)器，6-二級A/O生物膜反應(yīng)器，7-三級A/O生物膜反應(yīng)器，8-缺氧區(qū)，9-好氧區(qū)，10-二沉池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，多點(diǎn)分散注水三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)：包括調(diào)節(jié)池1，調(diào)節(jié)pH為7.5～8.0，投加NaHCO3和KH2PO4以補(bǔ)充進(jìn)水的堿度和磷源，保證微生物的營養(yǎng)需要；進(jìn)水池1的出水經(jīng)過水泵2按照一定水量比例分別分散注入一級A/O生物膜反應(yīng)器5、二級A/O生物膜反應(yīng)器6和三級A/O生物膜反應(yīng)器7，二沉池的部分污泥經(jīng)回流泵4回流至第一級A/O生物膜反應(yīng)器5；一、二、三級A/O生物膜反應(yīng)器內(nèi)部均填充聚氨酯海綿生物填料（直徑8-20mm），A/O生物膜反應(yīng)器均由體積相同的缺氧區(qū)8和好氧區(qū)9組成，缺氧區(qū)8不曝氣，好氧區(qū)9由底部的微孔曝氣器3供氣；所述三級A/O生物膜反應(yīng)器7的出水進(jìn)入二沉池10，處理后廢水由二沉池頂部自由流出，污泥定期排放并進(jìn)行污泥回流。

實(shí)施例1

利用上述的多點(diǎn)分散注水三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)（容積60L）處理實(shí)際高氨氮的焦化廢水，進(jìn)水COD濃度為3000mg/L；NH₄⁺-N濃度為150mg/L；TN濃度為200mg/L，控制三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)總水力停留時(shí)間為60h，進(jìn)水比例分別為40%、35%、25%。結(jié)果表明：系統(tǒng)對COD、NH₄⁺-N及TN的去除率分別達(dá)95%、98%和76%，其主要出水污染物可以達(dá)到煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16171-2012）。

實(shí)施例2

利用上述的多點(diǎn)分散注水三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)（容積100L）處理實(shí)際高濃度的煤化工廢水，進(jìn)水COD濃度為3500mg/L；NH₄⁺-N濃度為200mg/L；TN濃度300mg/L，控制三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)總水力停留時(shí)間為55h，進(jìn)水比例分別為60%、25%、15%。小試結(jié)果表明：系統(tǒng)對COD、NH₄⁺-N及TN的去除率分別達(dá)88%、93%和78%，其主要出水污染物可以達(dá)到石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB31571-2015）。

實(shí)施例3

利用上述的多點(diǎn)分散注水三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)（容積120L）處理實(shí)際高濃度的制藥廢水，進(jìn)水COD濃度為5000mg/L；NH₄⁺-N濃度為800mg/L；TN濃度為950mg/L，控制三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)總水力停留時(shí)間為90h，進(jìn)水比例分別為45%、28%、17%。小試結(jié)果表明：三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)對COD、NH₄⁺-N及TN的去除率分別達(dá)92%、97%和80%，其主要出水污染物可以達(dá)到中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 21906－2008）。

本發(fā)明所述三級復(fù)合式A/O系統(tǒng)由一級A/O生物膜反應(yīng)器5、二級A/O生物膜反應(yīng)器6和三級A/O生物膜反應(yīng)器7串聯(lián)而成。