[发明专利]一种同时脱氮脱碳的好氧生化处理方法及处理装置

说明书

技术领域

本发明属于环保废水处理领域，特别是涉及一种同时脱氮脱碳的好氧生化处理方法及处理装置。

背景技术

炼油废水主要由分散的原油和溶解性有机物如烃类化合物及其衍生物、酚类、杂环化合物等以及氨氮等多种污染物组成，废水量大，组分复杂。对炼油废水系统而言，生化段通常采用A/O或A/O₁/O₂工艺，从好氧池出水向缺氧池打回流，回流比一般在100％-400％。这个工艺流程俗称"老三套"工艺流程。其中，有机污染物的降解主要在好氧池中完成，在好氧池中，氨氮在硝化菌的作用下氧化生成硝酸根和亚硝酸根；在厌氧池中，发生反硝化作用、生物氨解作用和水解酸化作用，在厌氧池中同时还可以通过水解酸化提高废水的可生物降解性，提高好氧池的好氧生物降解效果。回流过来的硝酸根及亚硝酸根，在反硝化菌的作用下通过反硝化作用生成氮气从处理系统中排除，从而达到了废水脱氮的目的。这个工艺流程对COD和NH₃-N去除效果较好，但废水中的总氮脱除效果常常不稳定，时常造成生化后出水总氮超标。同时，较高的回流比增大了能耗，降低了处理装置的生产能力，提高了废水的处理成本。

为了解决回流要求带来的问题，提高工艺流程的处理效率和脱氮效果，有效的降低能耗和处理成本，有效提高生产能力，研究者们进行了大量的努力。中国专利(申请号：20031012766.7、200410091131.1及200610012071.9)采用在好氧池中投加微孔悬浮载体的方法，由于受溶解氧在微孔道内部传质速率的影响，在载体的表面区域处于好氧区，而在载体内部基本处于缺氧区。因此，在载体的表面区域生长好氧的异养菌和硝化菌，在载体内部生长缺氧菌和反硝化菌，从而实现在同一生化池中同时出现好氧与缺氧环境。但是，这样获得的缺氧环境和缺氧作用都很有限，不能充分满足反硝化过程对缺氧环境的要求。中国专利(申请号：200610012070.4)在同一个生化池中用分隔板和导流板分隔出多个好氧区和缺氧区，形成多个好氧池与缺氧池的串联。这种反应器虽然在反硝化作用上有所改进，但是过程控制过于复杂，生物好氧分 解过程受到一定影响，进水水质的波动易引起出水效果的不稳定。中国专利(申请号：200710062931.4)在生化池中设置了一个内筒体用作气提导流筒，在导流筒内部从底部通入空气气泡，在对废水充氧的同时利用气提原理，实现液体在同一个生化池中的内循环流动。在导流筒内部，液体在气泡的带动下从下向上流动，同时得到充分的充氧，形成好氧区域；在导流筒外，液体携带着细小的气泡从上向下流动，在此过程中，液体中的溶解氧不断被消耗，逐渐形成缺氧区域。由于内循环流速很快，这样液体在循环中不断的经历多次的好氧与缺氧过程。但是，对于本专利给出的悬浮态活性污泥体系而言，在这种内循环流动状态下，无法驯化出专门的好氧菌群和缺氧菌群。中国专利(ZL 01263058.6)在活性污泥法曝气池中设置多个气提导流筒，主要实现了好氧环境的多次内循环，提高了传质效率，但是没有得到充分的缺氧环境。中国专利(CN 101450830 B)同样采用在曝气池中设置多个气提导流筒的方式，但是为了获得充分的缺氧环境，该专利中将悬浮态的活性污泥改为生物膜固定床，以陶粒等颗粒物为载体，实现了在同一个生化池中好氧环境与缺氧环境的反复多次的交替循环。但这里仅是液体在进行内循环流动，生物体处于固定床状态而不是流化床状态，在反应效率上受到一定的影响，并且存在着床层堵塞的可能性。