本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)，具體是一種利用ABR（Anaerobic Baffled Reactor，厭氧折流板反應(yīng)器，簡(jiǎn)稱ABR）-土地滲濾組合技術(shù)處理高氨氮工業(yè)廢水的方法。
背景技術(shù)：
厭氧處理具有高效低耗的優(yōu)點(diǎn)，其將環(huán)境保護(hù)與產(chǎn)能有機(jī)地結(jié)合在一起，具有良好的環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，因此，采用厭氧生物技術(shù)處理高濃度有機(jī)廢水成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。但高濃度氨氮廢水例如養(yǎng)殖廢水的有效處理是厭氧生物處理中經(jīng)常遇到的一個(gè)難題，原因在于高濃度的氨氮會(huì)使厭氧微生物的活動(dòng)受到一定程度的抑制，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)器運(yùn)行失敗。氨氮對(duì)厭氧微生物的抑制作用主要是會(huì)造成細(xì)胞內(nèi)pH值的變化，增加了維護(hù)能源需求，同時(shí)抑制酶促反應(yīng)；且非離子化NH3的濃度是比NH4+更重要的影響因素，游離氨很容易通過(guò)細(xì)胞膜。針對(duì)廢水中高氨氮的去除，國(guó)內(nèi)外的諸多學(xué)者進(jìn)行了積極的探索。當(dāng)前研究較多的是采用厭氧氨氧化與物化強(qiáng)化厭氧生物處理技術(shù)。雖然厭氧氨氧化工藝作為一種新興工藝受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。但厭氧氨氧化菌生長(zhǎng)非常緩慢、細(xì)胞產(chǎn)率低，且易受環(huán)境條件的影響，使得該工藝在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中受到了嚴(yán)重阻礙。而對(duì)于物化強(qiáng)化，當(dāng)前研究較多的是在厭氧反應(yīng)器中投加零價(jià)鐵或吸附劑，但零價(jià)鐵強(qiáng)化厭氧生物處理的主要限制因素是費(fèi)用高，同時(shí)零價(jià)鐵的制備條件較為苛刻，且容易發(fā)生團(tuán)聚與流失，從而影響了其實(shí)際應(yīng)用。而靠吸附劑吸附氨氮其吸附作用是有限的，且一旦達(dá)到吸附飽和其去除效率會(huì)明顯降低。
而另一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題在于，高氨氮有機(jī)廢水經(jīng)過(guò)厭氧處理后，其出水仍會(huì)殘留較高的氨氮，不能向環(huán)境直接排放，需要作進(jìn)一步的處理。但這類(lèi)出水屬于高氨氮、低碳氮比廢水，其高效脫氮是難點(diǎn)。當(dāng)前對(duì)其主要的處理技術(shù)有SBR與生物接觸氧化等工藝，但實(shí)際處理效果均不夠理想，特別是反硝化過(guò)程中由于碳源不足，造成總氮去除率不高，難以達(dá)標(biāo)排放。
ABR反應(yīng)器通過(guò)折流板將其分成多個(gè)串聯(lián)的格室，使不同格室的有機(jī)負(fù)荷不同，厭氧微生物種群分布方面也體現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)越性，同時(shí)易于對(duì)ABR進(jìn)行改造。土地滲濾是一種傳統(tǒng)的低成本廢水處理方法，它充分利用了土壤的自凈能力，具有基建投資低、運(yùn)行費(fèi)用少、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、操作管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在低碳比有機(jī)廢水處理中，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但目前的土地滲濾系統(tǒng)其水力與有機(jī)負(fù)荷較低，因此如何進(jìn)一步提高水力負(fù)荷與處理效能，以減少設(shè)施用地，是現(xiàn)有土地滲濾工藝亟待突破的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種利用ABR-土地滲濾組合技術(shù)處理高氨氮工業(yè)廢水的方法，這種方法能降低處理成本、穩(wěn)定性能好，能實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有機(jī)污染物與氨氮的高效去除，同時(shí)還可減少氨氮對(duì)產(chǎn)甲烷菌的抑制、增大沼氣產(chǎn)量、提高土地滲濾處理的負(fù)荷、保障土地滲濾處理效能。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：
一種利用ABR-土地滲濾組合技術(shù)處理高氨氮工業(yè)廢水的方法，包括如下步驟：
1）ABR微曝氣：將高氨氮工業(yè)廢水經(jīng)水泵的送入分格結(jié)構(gòu)的ABR反應(yīng)器，高氨氮工業(yè)廢水送入ABR反應(yīng)器的第一格室，在第一格室進(jìn)行微曝氣，同時(shí)控制第一格室內(nèi)的溶解氧，這樣可以加快高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的轉(zhuǎn)化，并為后續(xù)的硝化、反硝化創(chuàng)造良好的條件，并將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子的有機(jī)酸、醇，有利于避免ABR反應(yīng)器的酸化；
2）加投生物質(zhì)炭：高氨氮工業(yè)廢水流過(guò)ABR反應(yīng)器中第一格室進(jìn)入后面格室，在后面格室中投機(jī)有生物質(zhì)炭，生物質(zhì)炭的加投量為ABR反應(yīng)器中污泥量的5%-10%；加投生物質(zhì)炭的目的在于為ABR反應(yīng)器中厭氧微生物的生長(zhǎng)提供載體，一方面可以加快厭氧氨氧化菌的生長(zhǎng)，另一方面可以為產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)提供環(huán)境，高氨氮工業(yè)廢水進(jìn)入后面格室時(shí)，進(jìn)行了有機(jī)物的有效去除；
3）ABR運(yùn)行與沼氣收集：高氨氮工業(yè)廢水在ABR反應(yīng)器中處理12-36小時(shí)，同時(shí)ABR反應(yīng)器處理過(guò)程中所產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)ABR反應(yīng)器氣體收集裝置進(jìn)行收集；
4）增加生物質(zhì)炭填料層：高氨氮工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)ABR反應(yīng)器處理后，繼而通過(guò)布水裝置自上而下流經(jīng)土地滲濾系統(tǒng)，在傳統(tǒng)土地滲濾的基礎(chǔ)上，增加生物質(zhì)炭填料層，生物質(zhì)炭填料層厚度為土地滲濾系統(tǒng)有效高度的1/8-1/12；從而提高土地滲濾系統(tǒng)的水力負(fù)荷與有機(jī)負(fù)荷，保障出水水質(zhì)穩(wěn)定；
5）排水：高氨氮工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)增加了生物質(zhì)炭填料層的土地滲濾系統(tǒng)處理后，通過(guò)底部的排水系統(tǒng)排出。
所述ABR反應(yīng)器第一格室內(nèi)的溶解氧值為0.3mg/L-1.0mg/L
優(yōu)選的ABR反應(yīng)器第一格室內(nèi)的溶解氧值為0.6mg/L。
所述生物質(zhì)炭為甘蔗渣、木薯渣等農(nóng)業(yè)廢棄物制得的生物質(zhì)炭，生物質(zhì)炭的粒徑為0.5-1mm。
優(yōu)選的生物質(zhì)炭的粒徑為0.8mm。
優(yōu)選的所述生物質(zhì)炭的加投量為高氨氮工業(yè)廢水中污泥量的8%。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是充分利用了ABR的分格結(jié)構(gòu)和土地滲濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、廢水處理成本低、穩(wěn)定性能好的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有機(jī)污染物的高效去除的同時(shí)，又可以高效去除廢水中的氨氮，減少了氨氮對(duì)厭氧微生物的抑制，更可以保持沼氣的產(chǎn)量，有效實(shí)現(xiàn)了廢水的資源化。
這種方法降低了處理成本、穩(wěn)定性能好，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水中有機(jī)污染物與氨氮的高效去除，同時(shí)還可減少氨氮對(duì)產(chǎn)甲烷菌的抑制、增大了沼氣產(chǎn)量、提高了土地滲濾處理的負(fù)荷、保障了土地滲濾處理效能。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述，但不是對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例：
參照?qǐng)D1，一種利用ABR-土地滲濾組合技術(shù)處理高氨氮工業(yè)廢水的方法，包括如下步驟：
1）ABR微曝氣：將養(yǎng)豬廢水通過(guò)水泵進(jìn)入分格結(jié)構(gòu)的ABR反應(yīng)器，在ABR第一格室通過(guò)曝氣設(shè)備進(jìn)行微曝氣，溶解氧控制在0.2-0.5mg/L，這樣可以加快高氨氮工業(yè)廢水中氨氮的轉(zhuǎn)化，并為后續(xù)的硝化、反硝化創(chuàng)造良好的條件，并將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子的有機(jī)酸、醇等；
2）加投生物質(zhì)炭：高氨氮工業(yè)廢水流過(guò)ABR反應(yīng)器中第一格室進(jìn)入后面格室時(shí)加投生物質(zhì)炭，在ABR的最后兩個(gè)格室加入粒徑為0.5-1mm的木薯渣生物質(zhì)炭，投加量為5g/L；加投生物質(zhì)炭的目的在于為ABR反應(yīng)器中厭氧微生物的生長(zhǎng)提供載體，一方面可以加快厭氧氨氧化菌的生長(zhǎng)，另一方面可以為產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)提供環(huán)境，高氨氮工業(yè)廢水進(jìn)入后面格室時(shí)，進(jìn)行了有機(jī)物的有效去除；
3）ABR運(yùn)行與沼氣收集：養(yǎng)豬廢水在ABR的停留時(shí)間為24小時(shí)，處理過(guò)程中所產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)氣體收集裝置收集；
4）增加生物質(zhì)炭填料層：養(yǎng)豬廢水經(jīng)過(guò)ABR反應(yīng)器處理后進(jìn)入中間進(jìn)水箱，通過(guò)水泵進(jìn)行提升，通過(guò)布水裝置流經(jīng)在土地滲濾系統(tǒng)，在土地滲濾系統(tǒng)的中部設(shè)有木薯渣生物質(zhì)炭填料層，生物質(zhì)炭填料層的高度為整個(gè)土地滲濾系統(tǒng)的1/10；
5）排水：養(yǎng)豬廢水經(jīng)過(guò)增加了生物質(zhì)炭填料層的土地滲濾系統(tǒng)處理后，通過(guò)土地滲濾系統(tǒng)底部的排水系統(tǒng)排出。
在處理養(yǎng)豬廢水過(guò)程中，進(jìn)水COD為2000mg/L左右、氨氮為400-600mg/L的條件下，出水COD濃度小于80mg/L，氨氮去除率達(dá)到95%以上。
所述ABR反應(yīng)器第一格室內(nèi)的溶解氧值為0.3mg/L-1.0mg/L
優(yōu)選的ABR反應(yīng)器第一格室內(nèi)的溶解氧值為0.6mg/L。
所述生物質(zhì)炭為甘蔗渣、木薯渣等農(nóng)業(yè)廢棄物制得的生物質(zhì)炭，生物質(zhì)炭的粒徑為0.5-1mm。
優(yōu)選的生物質(zhì)炭的粒徑為0.8mm。
優(yōu)選的所述生物質(zhì)炭的加投量為高氨氮工業(yè)廢水中污泥量的8%。