[发明专利]短程硝化的分段进水SBR工艺玉米淀粉废水脱氮方法

说明书

本发明公开了一种短程硝化的分段进水SBR工艺玉米淀粉废水脱氮方法适用于玉米淀粉废水及类似工业废水脱氮处理。分段进水SBR工艺一个处理周期有个串联的A/O时段，引适量高COD浓度水提升进水C/N，在各A时段初集中进水。第1次进低C/N水，第2~n‑1次进具有适宜C/N的混合水，第n次只进适量高COD浓度水；由pH、DO控制各段好氧硝化、由pH控制各段反硝化；采用高氨、高温、高pH和低DO策略启动短程硝化，然后借助废水自身温度和氨氮浓度，通过合理控制DO维持系统短程硝化长期稳定运行。本发明可在充分发挥分段进水SBR工艺优势的同时，改善出水水质、简化运行控制条件，实现提标节能和降耗目的。

技术领域

本发明属于污废水生物处理技术领域，具体涉及一种短程硝化的分段进水SBR工艺玉米淀粉废水脱氮方法。SBR是序批式反应器的英文缩写。

背景技术

我国是一个农业大国，玉米深加工产业发达。玉米淀粉废水是以玉米为原料生产淀粉或以淀粉为原料生产淀粉糖的过程中各工序产生的废水总称。玉米淀粉及其制品的生产不仅用水量大，排污量也很大，而且其废水具有“4高1低”的特点，即化学需氧量(COD)高、固体悬浮物高、总氮高、总磷高、pH低，末端治理难度很大。

由于玉米淀粉废水无毒且生化性很好，目前共识的做法是采用以“厌氧+好氧”为主体的生物处理技术，并结合物理和化学处理的组合技术实现处理目标。在该处理技术中，厌氧工艺段的出水基本属于高氨氮、高磷、低碳/氮(C/N)比(通常只有1~2)的水，水中的磷通常可以在好氧工艺段前或后，采用加药法(化学法)去除，但水中的氮由于其化合物的分子量小，一般不能采用化学法去除，采用反渗透膜技术除氮，虽然方法有效，但成本昂贵，难于推广。因此，基于传统生物脱氮原理运行的好氧工艺段【通常为间歇进水的SBR工艺或连续进水的缺氧/好氧(A/O)工艺】普遍存在氧化氨氮的能耗高、碱耗高(因为进水的C/N低，反硝化不充分，缺少反硝化对碱度的补充作用，高浓度氨氮的氧化过程需向水中补充大量的碱)的问题，而且随着行业标准(GB25461-2010)的实施，出水总氮严重超标的问题更显得尤为突出。如何降低玉米淀粉废水的处理能耗，减少氧化氨氮过程中碱的投放量，进一步提高系统对总氮的去除效果，是目前我国玉米淀粉行业亟待解决的重要课题，同时这也是降低玉米淀粉废水处理成本、改善处理效果、实现中水回用研究的难点问题和核心课题。

将氨氧化至亚硝酸盐阶段直接进行反硝化的短程硝化反硝化脱氮过程，具有很好的节能降耗效果，它可减少25%的供氧量和40%的反硝化碳源，还能够大幅度提高反硝化速率和减少污泥产量等。有利于实现短程硝化的条件是高游离氨、高温、高pH及低溶解氧(DO)等，玉米淀粉废水同时具有高氨氮和高温的特点，这对于玉米淀粉废水实现短程硝化非常有利，但实践表明若不加以驯化及控制，其短程硝化也很难实现。

分段进水的SBR脱氮工艺，可以充分利用原水中的有机物为反硝化脱氮服务，尤其适合低C/N比的污废水深度脱氮处理。但为了获得理想的深度脱氮效果，该工艺常需要根据进水C/N比值的变化情况，来调整每一段进水的水量，而且在最后一段曝气结束后通常是利用内碳源来进行长时间的搅拌反硝化，或者通过投加外碳源来强化反硝化脱氮过程，才能获得理想的脱氮效果。显然，这不仅会使运行控制过程变得很复杂，而且对于高氨氮的玉米淀粉废水来说，不论是利用反硝化速率很慢的内碳源来进行反硝化，还是利用外碳源来强化反硝化过程都是很不经济的。

发明内容

为了充分发挥分段进水SBR脱氮工艺的优势，缓解上述不足，结合玉米淀粉废水具有高氨氮、高温及其原水本身具有高有机物浓度且生化性好的特点，本发明通过对进水方案的调整，提供一种进水C/N比恒定的“短程硝化的分段进水SBR工艺玉米淀粉废水脱氮方法”，为现行玉米淀粉企业废水处理站生物处理技术的升级改造和新建站的设计提供技术支持。

本发明的基本思想