本發(fā)明涉及含氮廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機氮廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(gb18918-2002)》規(guī)定，污水處理廠出水排放至地表水iv、v類類功能水域或海水二類功能水域和湖、庫等封閉或半封閉水域，執(zhí)行二級標準。然而，二級標準僅對氨氮排放限值做出了規(guī)定，未提出總氮的排放要求。實際上，大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)備中，經(jīng)二級生物處理后，超過90％的溶解性有機氮(don)能被去除，但二級出水中溶解性有機氮濃度仍在1.0mg/l以上，溶解性有機氮是生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的氮素組分之一，可以被植物和微生物直接吸收，從而造成水體富營養(yǎng)化。有機氮去除效率不高成為污水廠出水總氮難以進一步降低的主要因素。近年來，隨著世界各國對外排廢水排放要求的日趨嚴格化以及環(huán)保力度的不斷加強，加之含氮消毒副產(chǎn)物引發(fā)的飲用水水質(zhì)安全問題，我國各地也逐漸對污水處理廠出水總氮提出了要求，因此，非常有必要開發(fā)出效率高、效果好、技術(shù)適用、經(jīng)濟可行的有機氮處理工藝，降低污水出水中總氮排放。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種效率高、效果好、技術(shù)適用、經(jīng)濟可行的有機氮處理工藝。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種有機氮廢水處理工藝，包括以下步驟：
(1)有機氮廢水經(jīng)納濾膜和反滲透膜組成的膜分離裝置分離濃縮，得到濃縮液和清液；所述納濾膜通過以下方法制得：
a.制備陶瓷膜基體：制備采用平均孔徑為300μm～500μm的泡沫瀝青為原料，根據(jù)所需形狀制備陶瓷膜預(yù)基體，浸入處于熱處理爐中的熔融si中，爐內(nèi)保持惰性氣氛，浸入時間為30min～60min；將陶瓷膜預(yù)基體從熔融si中取出，爐內(nèi)再升溫150℃～250℃，保持惰性氣氛，保溫2h～4h后隨爐冷卻至室溫，得到陶瓷膜基體；
b.制備中間過渡層：含碳化硅漿料涂覆于步驟a所得的陶瓷膜基體表面，所述含碳化硅漿料由粒徑為1μm～5μm的碳化硅粉末、聚碳硅烷、羥甲基纖維素醚和水混合而成；將經(jīng)涂覆處理的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在惰性氣氛下進行燒結(jié)，溫度為1200℃～1500℃，時間為1h～2h；得到表面有sic中間過渡層的陶瓷膜基體；
c.制備陶瓷膜層：將步驟b所得的表面有sic中間過渡層的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在爐內(nèi)通入惰性氣體，將爐內(nèi)抽真空至800pa～1000pa后，將爐內(nèi)溫度升至1000℃～1100℃，持續(xù)通入氣化的聚碳硅烷，時間為2h～5h，使聚碳硅烷的si-h鍵和c-h鍵斷裂，生成裂解產(chǎn)物均勻附著在sic中間過渡層表面；保持惰性氣氛，將爐內(nèi)溫度升至2000℃～2200℃，保溫2h～5h，使裂解產(chǎn)物中的si-o鍵斷裂，生成平均孔徑為1nm～2nm的多孔純sic，得到納濾膜；
(2)在步驟(1)所得的濃縮液中加入污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，并添加烷基多苷，進行厭氧處理，使?jié)饪s液中的大分子有機氮水解生成為揮發(fā)性脂肪酸和氨氮；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理的濃縮液的ph值調(diào)節(jié)至11～13，再轉(zhuǎn)入吹脫塔中，采用鼓風(fēng)機進行曝氣，將濃縮液中的氨氮吹脫出去，加酸調(diào)節(jié)ph值至7～7.5，完成有機氮廢水處理。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，將污水處理廠二沉池中的污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)1～2個月后，得到所述污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，優(yōu)勢微生物主要為腐敗梭菌、擬桿菌和雙歧桿菌。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液與濃縮液的體積比為1∶15～20。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述烷基多苷的添加量為濃縮液質(zhì)量的5％～10％。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述厭氧處理的溫度為30℃～40℃，時間為5～10天。
優(yōu)選地，有機氮廢水為污水處理廠二級出水。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
本發(fā)明通過膜分離裝置，由于納濾膜采用高溫制備得到的孔徑為1nm～2nm的多孔sic陶瓷膜，結(jié)構(gòu)上的缺陷較少，從而孔徑分布均勻，能夠截留污水處理廠二級出水中絕大部分溶解性有機氮分子，分離精度高且具有極大的通用性。溶解性有機氮截留匯集形成濃縮液后，即可集中進行厭氧水解酸化處理，生成揮發(fā)性脂肪酸和氨氮。氨氮在水中都是以銨鹽和游離氨兩種形態(tài)存在，其比例取決于廢水中的ph值，本發(fā)明通過將厭氧處理后的廢水ph值調(diào)節(jié)至高堿性，使銨鹽轉(zhuǎn)化為游離氨，然后通過鼓入的空氣將游離氨吹脫。含揮發(fā)性脂肪酸的廢水可作為污水一級生物脫氮除磷處理中的有機碳源。本發(fā)明的有機氮廢水處理工藝具有效率高、效果好、技術(shù)適用、經(jīng)濟可行等優(yōu)點。
具體實施方式
以下結(jié)合具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1：
一種有機氮廢水處理工藝，包括以下步驟：
(1)污水處理廠二級出水經(jīng)納濾膜和反滲透膜組成的膜分離裝置分離濃縮，得到濃縮液和清液；所述納濾膜通過以下方法制得：
a.制備陶瓷膜基體：制備采用平均孔徑為300μm的泡沫瀝青為原料，根據(jù)所需形狀制備陶瓷膜預(yù)基體。將單晶硅放入熱處理爐中，在氬氣氣氛下，以15℃/min的升溫速率升至1500℃，使晶體硅熔化形成熔融si，然后將陶瓷膜預(yù)基體浸入熔融si中，爐內(nèi)保持氬氣氣氛，保溫60min。將平板狀陶瓷膜預(yù)基體從熔融si中取出，爐內(nèi)再升溫至1700℃，保持氬氣氣氛，保溫4h后隨爐冷卻至室溫，得到陶瓷膜基體，采用氣體壓泡法測試陶瓷膜基體表面c和sic組成的復(fù)合層的孔徑，結(jié)果表面平均孔徑為15μm；
b.制備中間過渡層：將碳化硅粉末、聚碳硅烷、羥甲基纖維素醚和水以質(zhì)量比為5∶2∶0.2∶10的比例混合，碳化硅粉末的粒徑為1μm～5μm，制得含碳化硅漿料；將含碳化硅漿料均勻噴涂于步驟a所得的陶瓷膜基體表面，將經(jīng)涂覆處理的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在氬氣氣氛下進行燒結(jié)，溫度為1400℃，時間為1h；得到表面有sic中間過渡層的陶瓷膜基體，采用氣體壓泡法測試sic中間過渡層的孔徑，結(jié)果表明平均孔徑為500nm；
c.制備陶瓷膜層：將步驟b所得的表面有sic中間過渡層的陶瓷膜基體置于熱處理爐中，在爐內(nèi)通入氬氣氣體后將爐內(nèi)抽真空至1000pa后，將爐內(nèi)溫度升至1000℃，持續(xù)通入氣化的聚碳硅烷(數(shù)均分子量為1000，氣化溫度為150℃)，時間為2h，使聚碳硅烷的si-h鍵和c-h鍵斷裂，生成裂解產(chǎn)物均勻附著在sic中間過渡層表面；保持氬氣氣氛，將爐內(nèi)溫度升至2000℃，保溫2h，使裂解產(chǎn)物中的si-o鍵斷裂，生成多孔純sic，采用氣體壓泡法測試多孔純sic層的孔徑，結(jié)果表面平均孔徑為1.2nm。
(2)將污水處理廠二沉池中的污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)，厭氧培養(yǎng)的溫度為35℃，每天投加300mgcod/l的乙酸鈉，氮源為30mgnh4+-n/l的氯化銨，培養(yǎng)1個月后，得到污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，經(jīng)檢測，該污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液中的優(yōu)勢菌為專性厭氧的腐敗梭菌、擬桿菌和雙歧桿菌。在步驟(1)所得的濃縮液中加入該污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液，濃縮液與污泥厭氧發(fā)酵培養(yǎng)液的體積比為15∶1，再加入質(zhì)量分數(shù)為濃縮液質(zhì)量的5％的烷基多苷，進行厭氧處理5天，使?jié)饪s液中的大分子有機氮水解生成為揮發(fā)性脂肪酸和氨氮；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理的濃縮液的ph值調(diào)節(jié)至11，再轉(zhuǎn)入吹脫塔中，采用鼓風(fēng)機進行曝氣，將濃縮液中的氨氮吹脫出去，加酸調(diào)節(jié)ph值至7，最終廢水中主要含揮發(fā)性脂肪酸，可作為污水一級生物脫氮除磷處理中的有機碳源。
最后有必要在此說明的是：以上實施例只用于對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。最后有必要在此說明的是：以上實施例只用于對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。