一种废水脱氮处理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种废水脱氮处理系统及方法。

背景技术

垃圾渗滤液含有高浓度有机污染物、氨氮和重金属等有害物质，是一种非常难处理的有机废水。目前垃圾渗滤液常用的处理方法是采用“膜生物反应器(MBR)+纳滤/反渗透”工艺，该处理工艺虽然处理后出水能够达标排放，但采用膜处理工艺，只是简单的物理分离，污染物并没有真正分解掉，而且处理过程中产生的浓缩液问题一直没有得到有效解决，浓缩液问题成了垃圾渗滤液处理领域发展的瓶颈。

垃圾渗滤液经过活性污泥法MBR工艺处理后，绝大部分有机污染物和总氮得以去除，但总氮浓度仍然较高，一般情况下生化出水总氮值在100～200mg/L之间，如果进水氨氮值过高，出水总氮可高达200～300mg/L甚至更高，距排放标准有较大的差距，必须采用深度脱氮处理工艺，方能达标排放。在所有的脱氮方法中，生物脱氮是最简单、成本最低的方法，目前在深度生物脱氮领域应用比较多的是反硝化滤池和反硝化深床滤池，但反硝化滤池也存在如下一些问题：①反硝化滤池需要频繁进行反冲洗，包括空气冲洗和反冲水洗，其采用的反冲洗水泵和反冲洗鼓风机等机械设备阀门较多，工程投资较高；②对于进水总氮值过高的废水，反硝化滤池的水力负荷大幅降低，过低的滤速会导致滤料堵塞、处理效率下降，需要设置循环泵强制循环以提高滤速，电耗及运行成本相应增加，运行管理复杂。

因此，亟需一种处理效率较高、机械设备少、运行管理简单的脱氮处理系统及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有脱氮工艺中，设备复杂、成本较高以及处理效率低下的缺陷，而提供一种废水脱氮处理系统及方法。

本发明是通过以下技术方案来解决上述技术问题的：

一种废水脱氮处理系统，其包括混合池、反应池和生物转盘；

所述混合池上设有第一进水口、碳源投入口与第一出水口；所述混合池中设有搅拌装置；

所述反应池上设有第二进水口与第二出水口；所述反应池的上方设置有密封罩；

所述第一进水口用于输入待处理的废水；

所述混合池上的所述第一出水口与所述反应池上的第二进水口连接，所述第一出水口与所述第二进水口之间设有一关断阀；

所述生物转盘全浸没设置于所述反应池中。

本发明中，所述废水脱氮处理系统还可包括沉淀池，所述沉淀池上设有第三进水口、第三出水口与出泥口；所述反应池上的第二出水口与所述沉淀池上的第三进水口连接；所述第三出水口用于输出脱氮后的水。

其中，所述出泥口较佳地设置于所述沉淀池的底部。

本发明中，较佳地，所述混合池的上方设置有一密封罩。

本发明中，较佳地，所述第一出水口与所述关断阀之间设有一进水泵。

其中，所述进水泵的出口较佳地连接有一流量计，用于控制进入反应池的水流量。

本发明中，较佳地，所述第二出水口设置于所述反应池的中下部。

本发明中，较佳地，所述反应池内连接有溶解氧监测仪，用于监测所述反应池内待处理的废水的溶氧量。

本发明中，较佳地，所述反应池内连接有氧化还原电位监测仪，用于监测所述反应池内待处理的废水的电位。

本发明还提供一种废水脱氮处理方法，其采用上述废水脱氮处理系统，包括以下步骤：将所述待处理的废水与碳源的混合液的水力停留时间保持10～40min后，通入至所述反应池进行脱氮处理。

其中，较佳地，所述生物转盘的脱氮负荷为0.4～3.25gNO

其中，较佳地，所述生物转盘的转速1～2r/min。

其中，当所述废水脱氮处理系统包括沉淀池时，所述沉淀池的表面水力负荷可为1.0～2.0m

其中，所述待处理的废水可为经MBR处理后的产水，较佳地满足以下条件：所述待处理的废水的SS(悬浮物浓度)≤10mg/L，pH值为6.5～9.5，温度为15℃～30℃，溶氧量≤0.5mg/L，硝态氮含量为15～300mg/L。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

1)本发明的脱氮处理系统中的生物转盘通过不断的移动，使得水与转盘上的微生物不断接触，不需要水强制循环系统；随着生物转盘上的生物膜量不断增加，生物膜会自行脱落，不需要气、水反冲洗系统；

2)本发明的脱氮处理系统，机械设备少、能耗低、运行管理简单。

附图说明

图1为实施例1中的脱氮处理系统。

1混合池，101第一进水口，102碳源投入口，103第一出水口，2搅拌装置，3进水泵，4反应池，401第二进水口，402第二出水口，5生物转盘，6沉淀池，601第三进水口，602第三出水口，603出泥口。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

实施例1废水脱氮处理系统

如图1所示的废水脱氮处理系统，其包括混合池1、反应池4和生物转盘5；混合池上设有第一进水口101、碳源投入口102与第一出水口103；混合池中设有搅拌装置2；反应池4上设有第二进水口401与第二出水口402；第二出水口402设置于反应池的中下部；反应池的上方设置有密封罩；第一进水口用于输入待处理的废水；混合池1上的第一出水口103与反应池4上的第二进水口401连接，第一出水口103与第二进水口401之间设有一关断阀；生物转盘5全浸没设置于反应池4中。

本实施例中，废水脱氮处理系统还包括沉淀池6，沉淀池6上设有第三进水口601、第三出水口602与出泥口603；反应池4上的第二出水口402与沉淀池6上的第三进水口601连接；第三出水口602用于输出脱氮后的水，出泥口603设置于沉淀池6的底部。

本实施例中，混合池1的上方设置有一密封罩，第一出水口103与关断阀之间设有一进水泵3；进水泵3的出口连接有一流量计，用于控制进入反应池的水流量。

本实施例中，反应池4内连接有溶解氧监测仪，用于监测反应池内待处理的废水的溶氧量；反应池4内还连接有氧化还原电位监测仪，用于监测反应池内待处理的废水的电位。

实施例2废水脱氮处理方法

采用实施例1中的废水脱氮处理系统。

(1)将垃圾渗滤液经过MBR处理后出水进入混合池1，在混合池1内投加外部碳源，满足反硝化所需的C/N比要求，混合池1的水力停留时间为30min，经过搅拌装置2的充分搅拌混合。

(2)将步骤(1)中的混合液通过进水泵3进入反应池4，在进水泵3的出水管上设置流量计进行流量监测。附着在浸没式生物转盘5上的反硝化菌在碳源充足并且缺氧的条件下，将污水中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气从水中逸出，从而完成脱除总氮的过程。反应池溶解氧控制在0.5mg/L，硝态氮含量为15mg/L。生物转盘5按照每分钟1.5r/min的转速旋转，脱落的生物膜随出水排入沉淀池6。

(3)经过处理后含有大量脱落的生物膜的污水进入沉淀池6，在沉淀池6内进行充分的固液分离，沉淀池6的沉淀时间2h，表面水力负荷为1.0m