本发明涉及沼液处理领域，特别是涉及一种沼液处理方法。
背景技术：
沼液中对环境危害最大的是nh3及po等物质，如未经处理排放，这些物质会做成环境水体的污染。目前有采用厌氧氨氧化工艺对沼液进行处理的工艺，然而沼液中cod普遍较高，厌氧氨氧化工艺系统中对水质的cod有一定的要求，而且系统中anammox(红菌)的增殖对cod也较为敏感；当前的厌氧氨氧化工艺较少的考虑到如何减少沼液中的cod。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种能够合理脱除沼液中cod的沼液处理方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种沼液处理方法，包括依次进行的以下步骤：
深度厌氧反应，去除沼液中的cod和降解有机物，同时生成沼气；
好氧硝化反应，进一步去除经过深度厌氧反应的沼液中的有机物和增加沼液的溶解氧；
厌氧氨氧化反应，经好氧硝化处理之后沼液在该步骤中脱除氨氮；
其中，步骤b沼液中的nh4+氧化生成亚硝酸盐no2-，为厌氧氨氧化工艺提供电子受体。
作为本发明的进一步改进，好氧硝化反应中产生的污泥部分外排，部分回流至深度厌反应步骤。
作为本发明的进一步改进，步骤b中利用微孔曝气的方式对沼液增氧。
作为本发明的进一步改进，好氧硝化反应的污泥中预先投放聚磷菌，沼液中的磷酸盐以聚磷的形式聚于聚磷菌体内，之后通过污泥的排放去除磷酸盐。
作为本发明的进一步改进，粗沼液先进行固液分离，分离后的沼液进入深度厌氧反应，分离后的沼渣外排。
作为本发明的进一步改进，好氧硝化反应产生的外排的污泥、深度厌氧反应产生的污泥与粗沼液相互混合。
作为本发明的进一步改进，步骤c中处理后的液体部分回流至深度厌氧反应以作为沼液的稀释液。
作为本发明的进一步改进，深度厌氧反应产生的沼气用作发电，沼气进入发电设备前进行水封处理和沼气净化处理。
作为本发明的进一步改进，调节粗沼液的氨氮使之适应深度厌氧反应步骤。
本发明的有益效果是：本发明在沼液厌氧氨氧化反应前先进行深度厌氧反应和好氧硝化反应，深度厌氧反应能够对水中的cod进行进一步脱除以及增加有机物的利用率，以到达厌氧氨氧化工艺对水质的要求；另外，深度厌氧反应和好氧硝化反应和组合行成了一个a/o的工艺组合，用于脱磷及继续去除污水中的有机物，为后续厌氧氨氧化反应提供电子受体。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺原理示意图；
图2是实施本发明的装置原理图。
具体实施方式
如图1所示的沼液处理方法，包括依次进行的以下步骤：a.深度厌氧反应；b.厌氧氨氧化反应；c.厌氧氨氧化反应。
其中，经过初步厌氧处理的粗沼液在深度厌氧反应中去除沼液中的cod和降解有机物，同时生成沼气；
然后沼液进行好氧硝化反应，进一步去除经过深度厌氧反应的沼液中的有机物和增加沼液的溶解氧中；
之后沼液进行厌氧氨氧化反应，沼液在该步骤中脱除氨氮。
实施例中使用以下描述的装置实施上述的方法。
如图2所示的装置，包括内循环厌氧反应器1、好氧硝化反应器2和厌氧氨氧化反应器3。
其中内循环厌氧反应器1用以进行深度厌氧反应，其为多级内循环厌氧反应器，也称ic厌氧反应器，其具有进液口、沼气出口、出液口和回液口，在内循环厌氧反应器1的顶部还设有三相分离器。内循环厌氧反应器1是一种高效的多级内循环反应器，相比原传统的厌氧反应器，它具有占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强，性能更稳定、操作管理更简单。当处理cod为10000-15000mg/l时的高浓度有机废水时，传统厌氧反应器一般容积负荷为5-8kgcod/m3；ic厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgcod/m3。
所述的好氧硝化反应器2用于进行好氧硝化反应。内循环厌氧反应器1顶部的出液口通过重力自流的方式通向好氧硝化反应器2底部的入口。
所述的厌氧氨氧化反应器3用于进行厌氧氨氧化反应，其进液口与好氧硝化反应器2的出液口相通，以接收好氧硝化之后的沼液。厌氧氨氧化反应器3的出液口通向中转容器10。
上述的内循环厌氧反应器1采用中温厌氧，沼液经过内循环厌氧反应器1处理后，厌氧过程所产生的沼气由设在反应器顶部的三相分离器集气区经管道排出，用作后续工艺；
经过深度厌氧工艺处理过的稀沼液，在重力的作用下流入好氧硝化反应器2。内循环厌氧反应器1和好氧硝化反应器2组成了一个a/o的工艺组合，用于脱磷及继续去除污水中的有机物，为后续厌氧氨氧化工艺提供电子受体；
经过好氧后的沼液流入厌氧氨氧化反应器3，使用厌氧氨氧化工艺对沼液进行处理的优点在于在不使用沼液碳源的情况下对tn和nh3进行脱除。
进一步优选的，上述的好氧硝化反应器2设有位于底端的排泥口，好氧硝化反应器2的排泥口通过管道和设置在管道上的回流泵4通至内循环厌氧反应器1的污泥回流口，从而好氧硝化反应中产生的污泥一部分外排，另一部分回流至至深度厌反应步骤。
进一步优选的，好氧硝化反应器2内设曝气部件21，曝气部件21位于底部，可以是密布有微孔的曝气管，曝气管与外部的空气压缩机22通过管道相连，通过微孔曝气的方式对沼液增氧。
在上该过程中，沼液与曝气管喷出空气中的氧气充分接触，氧气在好氧硝化器中起到的作用如下：
1)、对nh4+进行氧化生成亚硝酸盐no2-，为厌氧氨氧化工艺提供电子受体；
2)、好氧硝化反应器2与内循环厌氧反应器1组成a/o固磷工艺；
3)、氧气在好氧硝化反应器2中的作用也包括进一步去除污水中的有机物和增加污水的溶解氧(do)。
另外，内循环厌氧反应器1、厌氧氨氧化反应器3及好氧硝化反应器2的组合也可以视作以一个a/o的脱磷工艺。
进一步优选的，好氧硝化反应器2的污泥中含有聚磷菌，可以是预先在反应器中进行培养，也可以将培养了聚磷菌的污泥直接投放至反应器内。好氧硝化反应器2中的沼液进入好氧状态后，聚磷菌储存于体内的phb进行好氧分解并释放大量能量，这些能量部分供聚磷菌增值，部分作为其主动吸收沼液中的磷酸盐的能量，磷酸盐以聚磷的形式聚于聚磷菌体内；好氧污泥中包含大量的聚磷菌，通过污泥的排放就可能达到去除磷酸盐的目的。
进一步优选的，通过好氧硝化反应器2中排出的污泥也含有聚磷菌，那么在回流的方式下，回流至内循环厌氧反应器1的污泥中亦含有聚磷菌，使得内循环厌氧反应器1也能够实现拖磷的目的。
进一步优选的，装置还包括固液分离器6，用于对粗沼液先进行固液分离，固液分离器6具有沼渣出口、通向沼液池5的吸入口和通向滤清池7的沼液出口。该固液分离器6为螺旋脱水机，所述螺旋脱水机的进料口作为吸入口通过管路连接沼液池5中，在螺旋脱水机与沼液池5之间设置提升泵61，能够将粗沼液输入至螺旋脱水机中进行固液分离；螺旋脱水机的出料口构成沼渣出口，沼渣出口可以外接管道并通向并未图示的干燥装置，经过固液分离后，粗沼液中的无机物、固定碳及未被水解的大颗粒有机物被截留，并外排送往有机肥生产工艺进行处理。螺旋脱水机的出液口形成沼液出口，沼液出口通过管道通向滤清池7中，之后给料泵71将滤清池7中的沼液提升至内循环厌氧反应器1的进液口进行深度厌氧反应。
进一步优选的，内循环厌氧反应器1的底端亦设有排泥口，内循环厌氧反应器1的排泥口与好氧硝化反应器2的排泥口通过管路并联连接后通至用于投加原始沼液的沼液池5中。对应的，管路上设置相应的阀门，以控制排泥，同时阀门也能控制好氧硝化反应器2的排泥是排向内循环厌氧反应器1还是沼液池5中。好氧硝化反应产生的污泥、深度厌氧反应产生的污泥以及粗沼液混合后一同输入至螺旋脱水机中进行固液分离。
从滤清液输入至内循环厌氧反应器1的沼液浓度有时候可能会较高，而不利于厌氧反应，为此可以在内循环厌氧反应器1的底部另外输入浓度较低的液体(水等)，以稀释沼液的浓度。
具体来说，内循环厌氧反应器1设置有回液口，中转容器10与回液口之间设有回流设备8，处理过程中回流设备8将厌氧氨氧化反应器3处理完的中水进行回用，作为厌氧氨氧化反应中沼液的稀释液，从而节约了用水。另外，中转容器10中的中水还可以用作长期的灌溉等途径。
进一步优选的，内循环厌氧反应器1的沼气出口通过管路接至并未图示的发电设备，使得深度厌氧反应所产生的沼气用作发电，连接发电设备与沼气出口的管路上设有阻火水封9和并未图是的净化部件，对进行水封处理和净化处理。
进一步优选的，为了增强厌氧氨氧化反应器3的氨氮脱除效率，反应器内设置填料作为anammox(红菌)的菌床。厌氧氨氧化工艺的原理属于本领域的常用技术，为此实施例中不再详细描述。
实施例中，最初进入沼液池5的粗沼液需要进行氨氮的调节，以使后续的深度厌氧具备可行性和适应深度厌氧反应。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。
技术特征：
技术总结
本发明公开了沼液处理方法，用作沼液处理领域，包括依次进行的以下步骤：深度厌氧反应，去除沼液中的COD和降解有机物，同时生成沼气；好氧硝化反应，进一步去除经过深度厌氧反应的沼液中的有机物和增加沼液的溶解氧；厌氧氨氧化反应，经好氧硝化处理之后沼液在该步骤中脱除氨氮；其中，步骤b沼液中的NH4+氧化生成亚硝酸盐NO2?，为厌氧氨氧化工艺提供电子受体。在沼液厌氧氨氧化反应前先进行深度厌氧反应和好氧硝化反应，深度厌氧反应能够对水中的COD进行进一步脱除以及增加有机物的利用率，以到达厌氧氨氧化工艺对水质的要求；另外，深度厌氧反应和好氧硝化反应和组合行成了一个A/O的工艺组合，用于继续去除污水中的有机物。
技术研发人员：何泳良;何梓锋;谭文泷
受保护的技术使用者：广州沼能环保科技有限责任公司
技术研发日：2017.09.14
技术公布日：2017.12.01
声明：
“沼液处理方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：广州沼能环保科技有限责任公司
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2024年12月27日 ~ 29日 
