紫外-过氧化氢预处理耦合硝化-短程反硝化-厌氧氨氧化处理含氮石化废水的装置及方法制造方法及图纸

紫外

【技术实现步骤摘要】
紫外
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过氧化氢预处理耦合硝化
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短程反硝化
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厌氧氨氧化处理含氮石化废水的装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种紫外
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过氧化氢耦合短程反硝化
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厌氧氨氧化处理石化废水的装置及方法，属于污水处理领域。

技术介绍

[0002]我国经济持续快速增长，我国也从农业大国演进为工业制造大国。工业不仅是我国国民经济的核心主体，也是我国水资源消耗和污染物排放的主要源头。石油化工行业作为六大高能行业之一，其废水年排放量约超过20亿吨。但石化废水处理却面临处理难度大、处理后搁置或后置、排放标准严格导致外排压力大等困难。因此对石化行业废水处理技术需求迫在眉睫。
[0003]石化废水中氨氮，有机铵、有机物浓度高，具有低COD/N比值和BOD/COD比值，可利用碳源不足且可生化性差等特点。目前对于石化废水主要采用气浮预处理和传统的硝化反硝化进行脱氮除碳。该工艺需要充分的曝气来进行氨氮以及部分有机铵、有机物的氧化，并且由于该废水可利用的碳源不足导致反硝化脱氮无法充分完成，最终出水COD、总氮、氨氮难以达标。由于较高的曝气能耗以及额外投加大量的有机碳源，导致该废水处理成本在6.8元/吨。而高级氧化耦合厌氧氨氧化工艺为解决对石化废水经济高效治理提供的新方向。
[0004]作为预处理工艺，紫外
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过氧化氢高级氧化工艺具有降解效率高、反应装置简单等特点。采用紫外光解以及紫外催化过氧化氢中的羟基自由基的生成来降解石化废水中的有机物，包括有机铵、难降解有机物、毒性物质等，提高了有机氮向无机氮的转化，同时降碳解毒，有利于后续生化处理。
[0005]作为生化处理主要工艺，厌氧氨氧化属于自养脱氮过程，反应无需曝气和碳源，该过程由厌氧氨氧化菌以亚硝态氮为电子受体，氨氮为电子供体，在缺氧环境下将氨氮氧化为氮气。因此利用厌氧氨氧化技术处理石化废水脱氮具有节省曝气能耗和碳源等优点。而厌氧氨氧化工艺与短程反硝化工艺耦合更是可以实现废水的稳定深度脱氮。。

技术实现思路

[0006]本专利技术公开了紫外
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过氧化氢预处理耦合硝化
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短程反硝化
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厌氧氨氧化处理含氮石化废水的装置及方法。调节石化废水pH＝3，之后一半的废水通过紫外
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过氧化氢预处理装置进行高级氧化预处理，将其中的有机物进行降解和矿化并释放氨氮。另一半废水进入好氧膜生物反应器进行全程硝化，含有硝态氮的硝化出水与高级氧化预处理后含有氨氮的出水混合进入一体化短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器中，并投加适量的外碳源，使氨氮与硝态氮质量浓度比为1的混合废水在一体化短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器中发生反应，硝态氮在反硝化菌的作用下被转化为亚硝态氮，同时厌氧氨氧化菌利用氨氮和亚硝态氮进行厌氧氨氧化反应脱氮。该方法为石化废水经济高效脱氮除碳提供新的思路，解决其处理效率低、处理能耗高等问题。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的：紫外
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过氧化氢耦合短程反硝化
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厌氧氨氧化处理石化废水的装置，其特征在于：
[0008]包括：进水水箱(1)、紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)、好氧膜生物反应器(3)、中间水箱 (4)、短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器(5)；
[0009]所述紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)包括第一蠕动泵(2.1)、第一进水口(2.2)、酸性pH 调节水箱(2.3)、酸性pH调节蠕动泵(2.4)、酸性pH调节进水口(2.5)、加药水箱(2.6)、加药蠕动泵(2.7)、加药进水口(2.8)、pH测定仪(2.9)、搅拌器(2.10)、紫外灯(2.11)、第一出水口(2.12)、第一出水泵(2.13)；所述好氧膜生物反应器(3)包括第二蠕动泵(3.1)、第二进水口 (3.2)、pH/DO测定仪(3.3)、搅拌桨(3.4)、进水液位控制器(3.5)、出水液位控制器(3.6)、中空纤维膜(3.7)、气泵(3.8)、气体流量计(3.9)、曝气盘(3.10)、压力表(3.11)、第二出水泵(3.12)；所述中间水箱(4)包括碱性pH调节水箱(4.1)、碱性pH调节蠕动泵(4.2)、pH测定仪(4.3)；所述短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器(5)包括第三进水泵(5.1)、第三进水口(5.2)、碳源水箱(5.3)、碳源投加泵(5.4)、碳源进水口(5.5)、pH/DO测定仪(5.6)、搅拌桨(5.7)、进水液位控制器(5.8)、出水液位控制器(5.9)、中空纤维膜(5.10)、压力表(5.11)、第二出水泵(5.12)；
[0010]所述进水水箱(1)中的一半的石化废水、酸性pH调节水箱(2.3)中的酸性溶液以及加药水箱(2.6)中的过氧化氢溶液分别通过第一蠕动泵(2.1)从第一进水口(2.2)、酸性pH调节蠕动泵 (2.4)从酸性pH调节进水口(2.5)以及加药蠕动泵(2.7)从加药进水口(2.8)泵入紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)，出水通过第一出水泵(2.13)从第一出水口(2.12)排入中间水箱(4)；进水水箱(1)中的一半的石化废水通过第二蠕动泵(3.1)从第二进水口(3.2)泵入好氧膜生物反应器(3)，出水通过第二排水口排入中间水箱(4)；碱性pH调节水箱中的碱性溶液通过践行pH 调节蠕动泵泵入中间水箱(4)；中间水箱(4)中的石化废水和碳源水箱(5.3)中的碳源溶液分别通过第三进水泵(5.1)从第三进水口(5.2)和碳源投加泵(5.4)从碳源进水口泵入短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器(5)。
[0011]2.应用所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0012](1)系统的启动：
[0013](1.1)紫外
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过氧化氢预处理反应器的启动：将进水水箱(1)中的NH
4+
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N为50
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100mg/L,COD 为500
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800mg/L的石化废水通过第一蠕动泵(2.1)泵入紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)后，将酸性pH调节水箱中的酸性溶液通过酸性pH调节蠕动泵(2.4)泵入紫外
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过氧化氢预处理反应器 (2)，调节反应器中的石化废水pH值至3；设置批次试验，投加体积为紫外
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过氧化氢预处理反应器容积的0.2％至0.8％的质量浓度为30％的过氧化氢溶液，反应4小时后测定出水COD、NH
4+
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N，并计算COD矿化率以及氨氮释放率指标；当上述指标达满足COD矿化率≧60，氨氮释放率≧20％时，取投加的过氧化氢溶液的最小体积作为反应条件；
[0014](1.2)好氧膜生物反应器的启动：接种污泥为污水厂二沉池回流污泥，接种后的污泥浓度保持在2000
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3000mg/L，水力停留时间为6h，室温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.紫外
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过氧化氢预处理耦合短程反硝化
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厌氧氨氧化处理石化废水的装置，其特征在于，包括：进水水箱(1)、紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)、好氧膜生物反应器(3)、中间水箱(4)、短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器(5)；所述紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)包括第一蠕动泵(2.1)、第一进水口(2.2)、酸性pH调节水箱(2.3)、酸性pH调节蠕动泵(2.4)、酸性pH调节进水口(2.5)、加药水箱(2.6)、加药蠕动泵(2.7)、加药进水口(2.8)、pH测定仪(2.9)、搅拌器(2.10)、紫外灯(2.11)、第一出水口(2.12)、第一出水泵(2.13)；所述好氧膜生物反应器(3)包括第二蠕动泵(3.1)、第二进水口(3.2)、pH/DO测定仪(3.3)、搅拌桨(3.4)、进水液位控制器(3.5)、出水液位控制器(3.6)、中空纤维膜(3.7)、气泵(3.8)、气体流量计(3.9)、曝气盘(3.10)、压力表(3.11)、第二出水泵(3.12)；所述中间水箱(4)包括碱性pH调节水箱(4.1)、碱性pH调节蠕动泵(4.2)、pH测定仪(4.3)；所述短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器(5)包括第三蠕动泵(5.1)、第三进水口(5.2)、碳源水箱(5.3)、碳源投加泵(5.4)、碳源进水口(5.5)、pH/DO测定仪(5.6)、搅拌桨(5.7)、进水液位控制器(5.8)、出水液位控制器(5.9)、中空纤维膜(5.10)、压力表(5.11)、第三出水泵(5.12)；所述进水水箱(1)中的一半的石化废水、酸性pH调节水箱(2.3)中的酸性溶液以及加药水箱(2.6)中的过氧化氢溶液分别通过第一蠕动泵(2.1)从第一进水口(2.2)、酸性pH调节蠕动泵(2.4)从酸性pH调节进水口(2.5)以及加药蠕动泵(2.7)从加药进水口(2.8)泵入紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)，出水通过第一出水泵(2.13)从第一出水口(2.12)排入中间水箱(4)；进水水箱(1)中的一半的石化废水通过第二蠕动泵(3.1)从第二进水口(3.2)泵入好氧膜生物反应器(3)，出水通过第二排水口排入中间水箱(4)；碱性pH调节水箱中的碱性溶液通过碱性pH调节蠕动泵泵入中间水箱(4)；中间水箱(4)中的石化废水和碳源水箱(5.3)中的碳源溶液分别通过第三进水泵(5.1)从第三进水口(5.2)和碳源投加泵(5.4)从碳源进水口泵入短程反硝化厌氧氨氧化膜生物反应器(5)。2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)系统的启动：(1.1)紫外
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过氧化氢预处理反应器的启动：将进水水箱(1)中的NH
4+
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N为50
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100mg/L,COD为500
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800mg/L的石化废水通过第一蠕动泵(2.1)泵入紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)后，将酸性pH调节水箱中的酸性溶液通过酸性pH调节蠕动泵(2.4)泵入紫外
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过氧化氢预处理反应器(2)，调节反应器中的石化废水pH值至3；设置批次试验，投加体积为紫外
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过氧化氢预处理反应器容积的0.2％至0.8％的质量浓度为30％的过氧化氢溶液，反应4小时后测定出水COD、NH
4+
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N，并计算COD矿化率以及氨氮释放率指标；当上述指标达满足COD矿化率≧60，氨氮释放率≧20％时，取投加的过氧化氢溶液的最小体积作为反应条件；(1.2)好氧膜生物反应器的启动：接种污泥为污水厂二沉池回流污泥，接种后的污泥浓度保持在2000
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3000mg/L，水力停留时间为6h，室温下运行；将进水水箱(1)中的NH
4+
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N为50
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100mg/L,COD为500
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800mg/L的石化废水通过第二蠕动泵(3.1)泵入好氧膜生物反应器(3)中，利用气泵(3.8)、气体流量计(3.9)和曝气盘(3.10)进行曝气，使溶解氧保持在2
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3mg/L；当废水中的氨氮全部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，蒋玲，刘泽皓，晁赢，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：