[发明专利]一种用于水中硝态氮深度处理的工艺方法及装置

说明书

一种用于水中硝态氮深度处理的工艺方法及装置，属于硝态氮废水处理工艺领域。该硝态氮废水通过高分子硝态氮吸附剂进行吸附，吸附后，得到去除硝酸根的出水，检测达标排放；当检测出水不达标后，向高分子硝态氮吸附剂中加入质量百分浓度为3‑5％的氯化钠溶液进行再生，得到再生废液稀释后进行自活性反硝化过程，自活性反硝化过程后的出水依次进行超滤、反渗透、电渗析浓缩，作为新鲜再生液，反渗透的淡水和电渗析的淡水均作为再生废液的稀释液。该工艺自动化程度高、易于管理、设备投资小运行成本低廉。该方法采用高分子硝态氮吸附剂吸附水中的硝态氮，利用自活性反硝化滤除处理再生废液，具有不外排任何废液废气，工艺清洁性高的优点。

技术领域

本发明涉及水处理领域，属于硝态氮废水处理工艺，特别涉及一种用于水中硝态氮深度处理的工艺方法及装置。

背景技术

随着我国水污染问题日益凸显，城镇污水处理排放标准的提高已是大势所趋，越来越受到国家和民众的关注。目前，大部分地区市政污水出水水质指标已经率先提高至地表类IV类水体，有些地区已经提标至地表Ⅲ类水体，很多污水厂现有的运行工艺难于达到上述指标，同时由于污水处理厂已依照早期标准建成了相关池体，已有的设备无法进行硬件扩容。

总氮作为水污染控制的重要指标，在地表类IV类水质标准中要求为小于10mg/L，在地表Ⅲ类水体指标中，更是达到小于1.0mg/L。如果仅依靠生化工艺进行去除，不仅需要充足的池容，更需要大量曝气。但污水处理厂进水的氮负荷在不断变化，要想抹平这些日常生活规律，并时刻为厂区进水水量提升做万全准备，保证出水水质总氮1.0mg/L，投资及运行能耗将大幅度提高。

提标改造就是在现有污水处理厂不进行大规模的改、扩建的前提下，通过改进原工艺或者增建污水处理设施，增加污水的处理能力和处理效率，尤其是提高污水中氮磷的去除率，从而满足我国城市污水排放的新标准。

水中含有的硝态氮是总氮难以达标的主要原因，由于硝态氮是稳定的化合物，脱氮工艺不完善很难处理完全，从而无法达到总氮处理达标的效果。

现有的脱氮方法有物理化学脱氮法和生物脱氮法，工业生产废水处理中最常用、最彻底的方法就是生物脱氮法，其先将污水进行硝化，得到硝态氮废水，然后利用生物反硝化将废水中的硝态氮还原为氮气，过程中需要投加甲醇、乙酸钠、葡萄糖等碳源，但这些碳源均存在各自缺陷。甲醇响应时间较慢，且具有毒性，长时间使用会对尾水排放会造成一定影响；乙酸钠价格高昂，无法大规模投加；葡萄糖除价格高外，也易导致污泥膨胀，影响出水水质，更易产生亚硝态氮积累的现象。

物理化学脱氮法中，比较常用的有离子交换法、反渗透法和化学还原法；其中，离子交换法是指硝酸盐氮通过强碱性阴高分子硝态氮吸附剂，硝酸根离子和氯离子发生交换，从而去除废水中的硝态氮。产生更高浓度的再生液更加难以处理。

反渗透法是硝态氮废水通过半透膜，水通过而硝酸根和其它离子被截留而达到去除硝酸盐氮的目的。同时反渗透对进水水质要求较高，需要增加超滤，再则反渗透运行过程中会产生浓液，制约着反渗透法的应用。

化学还原法是利用容易被氧化的金属或化合物将硝酸盐还原为氮气的过程。还原剂消耗量巨大，成本较高，很少用于市政污水的处理。

综上，现有的技术都有着一定的应用限制，急需开发一种使用范围广泛、投资和运行成本低廉、操作管理简便的硝态氮去除工艺。

而对上述现有的污水脱氮工艺的提标改造中，对离子交换法的再生液进行改进，有望能够在不进行大规模的改、扩建的前提下，达到总氮处理达标的效果；离子交换法操作简单、便捷、成本低、残渣稳定、无二次污染，但由于常规离子交换法选择性强、制造复杂、成本高、再生液耗量大。因此，在应用上受到很大限制。

发明内容