[发明专利]短程硝化-厌氧氨氧化高氨氮焦化废水脱氮膜处理方法

说明书

本发明公开一种短程硝化‑厌氧氨氧化高氨氮焦化废水脱氮膜处理方法，包括：进水/除油过程、水解酸化过程、预好氧膜处理过程、氨氮亚硝化过程、厌氧氨氧化过程和后置好氧膜过滤出水过程，各个过程依次连续进行。本发明方法结合预好氧脱碳膜生物反应器、联合短程硝化‑厌氧氨氧化以及后置好氧膜生物反应器，实现稳定高效脱氮。焦化废水首先进入隔油池和气浮池去除油类污染物，然后通过水解酸化提高焦化废水的可生化性，在短程硝化前进行预好氧去除有机物，保证亚硝化作用稳定进行，然后进入厌氧氨氧化反应器内进行脱氮，最后经后置好氧膜生物反应器进一步去除有机物和氨氮，最后由膜过滤出水。流程简单，能耗较低，出水水质好。

技术领域

本发明涉及一种焦化废水处理方法，具体说是一种短程硝化-厌氧氨氧化高氨氮焦化废水脱氮膜处理方法。

背景技术

焦化废水是一种典型的难降解的高浓度有机工业废水。焦化废水主要来源是炼焦过程中，煤经过高温干馏逸出冷凝的水分，在这逸出的水分中溶解有大量的、各种类型的有机物、生成成分相当复杂的剩余氨水，另外还包括在煤气净化过程、焦油加工以及粗苯精制中产生的废水。焦化废水中的污染物质主要包括含有硫、氧、氮等的杂环化合物、多环芳烃类以及酚类等。酚类化合物是一种原型质毒物，高浓度的酚中毒会引起剧烈的腹痛、呕吐、腹泻、以及血便等症状，重度者甚至会导致死亡；多环芳烃类不仅难以生物降解去除，而且会容易引起细胞癌变；另外，焦化废水中含有的大量有机污染物排入到水体内，会消耗水体当中大量的溶解氧，导致水体发臭、水质恶化等状况，同时焦化废水中含的有毒物质，会严重威胁到水中水生生物的生存。因此，大量焦化废水的不达标排放，不但造成严重的环境污染问题，而且威胁到人类的健康。

传统的焦化废水处理工艺主要包括物理化学法和生物处理法。物理化学法，诸如萃取法、吸附法、催化湿式氧化技术、臭氧氧化法、光催化氧化法等，由于催化剂、絮凝剂等处理成本高，并且对设备要求严格，因此，工程应用并不十分广泛。实际中最主要的处理工艺为生物处理工艺，诸如生物铁法、SBR法、A/O法、A/O²法、A²/O法等，对焦化废水中COD具有较好的去除作用，但是SBR法由于自身条件限制，不能长时间进行硝化反硝化，而以AO法为核心（包括A/O²法、A²/O法等）的生物处理工艺脱氮效率均受到回流比的影响，实际运行中脱氮效率均不十分理想，且存在占地面积较大、能源消耗较多，剩余污泥产量较大等弊端。

目前，如何缩短氮的转化过程成为焦化废水处理的研究热点。根据新的氮转化途径研究开发的新工艺主要包括短程硝化-反硝化（SHARON）、同步硝化-反硝化（SND）、厌氧氨氧化（(ANAMMOX）等，这些新工艺或能够利用亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化，或能够利用好氧反硝化菌和异养硝化菌将硝化和反硝化控制在一个反应器中实现，突破了常规的脱氮处理方式。与传统工艺相比，这些新工艺大多具有反应时间短、反应器容积小、需氧量少、污泥产量低等优点，具有良好的发展前景。

（1）短程硝化-反硝化（SHARON）

SHARON工艺的基本原理是在同一个反应器内，先在有氧条件下利用亚硝化细菌将氨氧化成为亚硝酸盐，然后在缺氧条件下，以有机物为电子供体，以亚硝酸盐为电子受体进行反硝化反应，生成氮气。与传统工艺相比，SHARON工艺具有工艺流程短、脱氮速率快、投资和运行费用低等优点，但是在混合菌群连续运行的条件下尚难以对氧和污泥的pH值进行良好的控制。

（2）同步硝化-反硝化（SND）

传统的生物脱氮理论认为硝化过程只能是自养菌完成，缺氧条件下才能发生反硝化过程。同时硝化—反硝化有别于传统的硝化和反硝化过程，主要原因是存在着一些特殊的微生物群落，许多好氧反硝化菌同时也是异样硝化菌，能够在好氧条件下直接将氨氮转化为气态产物逸出，在完全缺氧的条件下也可以发生异养硝化反应，从而实现同步硝化-反硝化。但是同步硝化-反硝化工艺往往造成整体工艺维护困难、菌落复杂难以控制等缺点。

（3）厌氧氨氧化（(ANAMMOX）