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高氨氮废水脱氮除磷技术(ACS-AMON)

     上海达源环境科技工程有限公司,是国内较早从事专业环境污染治理的技术型企业之一。主要业务范围集中于废水、废气、固废等环保工程的设计、承建、运行等全环节。

通过多年的工程实践和技术研发,公司积累了大量的环保污染治理专有技术和专利技术,拥有设计、施工、环保设施运行等系列资质。形成了一个从技术研发、工程设计、工程建设、维护运行的专业技术团队,并具备了非标专用设备的生产加工能力和配套工厂设备。

在水处理领域,上海达源主要服务于:

1、工业原水处理:工业企业的自身用水处理,从地表水取水到一次水供应。

2、化水处理:企业软水、除盐水处理。

3、威尼斯官网:工业企业的生产、生活污水处理,达标排放,或者回用。

4、零排放:回用水深度处理、浓水浓缩、固化,零排放。

一、高氨氮低有机物废水特点

1、高氨氮低有机物废水一般NH3-N=300~500mg/L,COD=500~1000mg/L,C/N低,常规ANO工艺反硝化脱氮效率难以提高,需补加大量碱和有机碳源,处理成本增加。

2、污水中含油类污染物较少,有机物可生化性好,盐分浓度不高,一般TDS<3000mg/L,污水碳酸钙硬度有可能为1000~1500mg/,经有效脱氮处理后有进行回用的可能。

二、ACS碳压缩生物除硬技术

1、废水对水解厌氧反应器的要求

相比传统的好氧工艺,水解厌氧可在能耗很小的条件下完成对有机物的降解,产生沼气和少量CO2,通过水解厌氧污泥床和有机碳压缩产生的CO2去除废水中的钙镁硬度,有机物在ACS工段去除后,可优化后续脱氮工段中自养型氨氧化菌的生存环境,确保系统的高效脱氮性能,部分有机物水解后成为小分子有机物,可做为后续反硝化碳源,进一步减少后续脱氮单元中异养菌竞争性底物的浓度,有利于脱氮菌的生长。

2、ACS深度水解厌氧反应器

深度厌氧反应器ACS(Anaerobic cycling sludge system)可克服现有厌氧工艺中污泥容易流失、处理效率不高的不足之处,因此,在传统的升流式厌氧污泥床装置中,增加一个空心筒体,呈交叉、多层分布的三相分离器安装在空心筒体和池壁之间,将三相分离器的气体收集管,全部接入空心筒体内,并上升至筒体顶端。

3、ACS深度水解厌氧的特点

l 污泥充分混合和更新,反应彻底

l 容积负荷高,占地面积小

l 完全封闭系统,无异味

l 启动时间短,操作控制简单

l 无机械设备,维修方便

l 适应性强,化工医化废水应用实例多

三、同步硝化/反硝化(SND)工艺技术

1、常规缺氧-好氧脱氮工艺ANO工艺

常规缺氧-好氧脱氮工艺(ANO工艺)以向前置的反硝化池回流混合液为主要特征,可利用反硝化过程补偿硝化反应中消耗的50%的碱度,同时回收硝化反应中部分的耗氧量,因此得到广泛应用。但反硝化过程要求较高的C/N(BOD5/TKN>4),对C/N较低的高氨氮污水,因反硝化效率的降低,容易造成硝态氮的累积,影响处理效果和增加处理成本。

2、同步硝化/反硝化(SND)工艺

同步硝化/反硝化(SND)工艺是在同一反应器、相同的操作条件下,使硝化、反硝化同时进行。 SND中反硝化所产生的OH-可就地中和硝化产生的H+ , 能有效地保持反应器内的pH的稳定。对于连续运行的SND工艺,可以省去缺氧池或减少其容积,并省去混合液的回流,简化了工艺流程,降低了投资和运行费用。生物氧化时,把NH4+-N氧化到NO2--N为止,较氧化成NO3--N为止节省供氧量。反硝化过程中,NO2--N的还原速率较NO3--N更快,而且做为脱氮菌所必须的电子供体,即有机碳源的需要量较NO3--N减少40%,适用于C/N较低的废水的反硝化脱氮。

同步硝化/反硝化(SND)要求在同一反应器中、相同的操作条件下,存在缺氧和好氧两种不同的环境。生物反应器中的溶解氧(DO)主要是通过曝气设备的充氧而获得,因此曝气装置类型的不同将导致反应器内氧气的分布状态不一,最终生物反应器内不可避免的形成缺氧或厌氧区域,此即反应器的大环境。

3、工艺的核心和关键——溶解氧(DO)的控制

与常规生化反应器的渐减曝气和混合曝气方式不同,SND工艺采用射流+微孔的混合曝气方式;在溶解氧的控制方面,采用了在反应器的前端限制供氧(DO<0.5mg/L)、后端充分供氧(DO>2mg/L)的方式。

反应器的构造方面,采用了设导流板的深水中层曝气方式,反应器水深10m,曝气器淹没水深5m,利用曝气器产生的提升作用,在导流板两侧形成好氧和缺氧的宏观环境,并形成大比例的回流。

射流曝气技术将供氧、传质过程集中在喉管区域,同时对污泥絮体进行一定程度的剪切,增强了絮体内部的传质效果。在远离喉管的区域,絮体重新凝聚,在絮体内部重新形成缺氧环境。这样絮体周期性的经过喉管充氧传质,絮体内部周期性的经历好氧和缺氧状态,形成了同步硝化/反硝化的微观环境。

四、厌氧氨氧化(ANAMMOX)

ANAMMOX是九十年代后期正式确认发现的、全新的氨氮生物氧化代谢途径和模式。在ANAMMOX过程中,氨氮和亚硝酸盐氮会在特殊菌种(Candidatus “Brocadia anammoxidans” 和 Candidatus “Kuenenia stuttgartiensis”)的作用下以奇特的方式相互结合而生成氮气,从而达到高效去除氨氮的效果:

2NH4+ + 1.5O2= NH4+ + NO2- + H2O + 2H+(短程硝化反应)

NH4+ + NO2-= N2 + 2H2O (ANAMMOX)

五、高氨氮废水脱氮除磷工艺包(ACS-AMON)功能介绍

1、ACS深度水解厌氧碳压缩除硬

相比传统的好氧工艺,水解厌氧可在能耗很小的条件下完成对有机物的降解,产生沼气和少量二氧化碳。通过水解厌氧污泥床和有机碳压缩产生的二氧化碳去除废水中的钙镁硬度。有机物在ACS工段去除后,可优化后续脱氮工段中自养型氨氧化菌的生存环境,确保系统的高效脱氮性能。

2、深水气升式曝气方式

AmOn技术采用深水气升式曝气方式,曝气器位于反应器中间水深部位,通过设置导流墙,利用曝气产生的导流墙两侧的密度差实现混合液的垂直循环回流。曝气器和两侧导流墙上部为好氧状态,底部为缺氧状态,营造了同步硝化/反硝化的宏观环境。同时,由于曝气器抬高,淹没水深降低,可采用低压鼓风机代替高压风机,在实现混合液自动回流的同时也实现了供氧曝气的节能。

3、多段串联形式

AmOn反应器布置成多段串联的形式。在该形式下,第一段的好氧区仅氧化部分氨氮,消耗部分碱度,经第二段的缺氧区回收碱度和氧后再进入第二段的好氧区,继续进行硝化反应……如此推流到反应器末端。每一段近似为完全混合,但从整体来看接近推流状态。这样通过充分利用反硝化作用,减少对进水碱度的需要量,创造了氨氧化的反应条件,同时减少曝气和回流的能耗。

4、射流+微孔的混合曝气方式

AmOn反应器通过采用射流+微孔的混合曝气方式,营造出同步硝化/反硝化的微观环境。同时利用射流曝气的水力搅拌,避免了反应器底部的污泥沉积。

5、循环射流与内回流的完美结合

缺氧区采用多级穿孔旋流的型式,射流循环泵从缺氧区末端吸水,利用射流循环泵吸水井与硝化区形成的水位差进行自循环,缺氧区过水流量即射流循环泵流量。液碱、磷酸进到射流循环泵吸水井,通过射流循环泵混合、稀释后,再通过射流曝气器分配到硝化区。高氨氮污水、回流污泥和外加甲醇泵送到穿孔旋流的缺氧区起端,与硝化区回流混合液混合后逐格推流到射流泵吸水井。

6、高效沉淀池的应用

AmOn反应器充分利用其较高的池深,配套使用高密度沉淀池,使两种技术更加相得益彰。

六、主要经济技术指标

1、投资指标

进水指标:NH3-N约500mg/L。

占地面积:<1m2/m3废水.天。

总投资:约¥1.5万元/m3废水.天。

2 运行指标

进水指标:NH3-N约500mg/L。

电费:吨水电耗< 4kwH。

药剂费:主要为液碱,吨水费用¥2~3元。

七、主要业绩

1、中石化茂名石化煤制氢高氨氮污水处理装置

设计处理水量:100m3/h

设计进水水质

CODcr≤500mg/L,BOD5≤200mg/L,NH3-N≤515mg/L

SS≤200mg/L,pH=6-9, 温度≤40℃


本项目2014年投运,出水主要设计指标如下:(单位:mg/L)

石油类

硫化物

挥发酚

CODcr

pH

NH3-N

氰化物

悬浮物

≤7.0

≤1.0

≤0.3

≤60

6~9

≤15

≤0.4

≤100


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