一種腈綸生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境工程污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種腈綸生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢 水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 腈綸生產(chǎn)過程中排放廢水中含有的大量毒性較大含氮有機物經(jīng)過各類菌體逐步 分解后毒性得到降解，但會產(chǎn)生比進水濃度高的氨氮，導致干法腈綸廢水處理系統(tǒng)在成功 降解含氮有機物的同時出現(xiàn)了新的氨氮處理難題。目前干法腈綸生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的廢水主要 采用厭氧-好氧-生物活性炭工藝進行處理。干法腈綸廠污水處理場在最初設(shè)計時氨氮問 題考慮不夠全面，設(shè)計回流量較小，無法保證硝化反硝化反應(yīng)的正常進行，導致脫氮能力不 足。隨著氮素污染的加劇和公眾環(huán)保意識的不斷增強，社會對環(huán)境的要求日益提高，目前對 外排廢水中氮污染物的限制更加嚴格?！冻擎?zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) 則提出了更高的氨氮排放標準(< 8mg/L，若回用< 5mg/L)。"十二五"規(guī)劃中將氨氮列為總 量控制指標之一，部分行業(yè)和地方已經(jīng)陸續(xù)制定了更嚴格的總氮控制標準。國內(nèi)各主要腈 綸生產(chǎn)廠都曾針對C0D污染物對原工藝流程進行多次優(yōu)化調(diào)整，研究表明單純采用活性污 泥法處理腈綸廢水時脫氮效果均不夠理想。因此在現(xiàn)有生化處理工藝基礎(chǔ)上如何高效脫除 含氮污染物，是腈綸廠需要解決的問題。
[0003] 楊崇臣等(膜生物反應(yīng)器（MBR)處理干法腈綸廢水[J]，環(huán)境科學研究，2010， 23(7) :912-917)采用填料式缺氧-好氧膜生物反應(yīng)器（MBR)工藝處理干法腈綸廢水，雖 然氨氮去除率可以達到97%以上，但是總氮去除率只有60%。李艷華等（內(nèi)電解-Fenton 氧化-膜生物反應(yīng)器處理腈綸廢水[J]，中國環(huán)境科學，2008, 28 (3) :220-224)采用內(nèi)電 解-Fenton氧化-序批式膜生物反應(yīng)器組合工藝處理腈綸廢水，結(jié)果表明內(nèi)電解-Fenton 組合工藝對COD的去除率為72%，進水COD從1328mg/L下降到369mg/L，廢水B0D5/C0D從 0. 14上升到0. 33, CN從8. 6mg/L下降到0. 215mg/L，提高了廢水的可生化性，出水采用序 批式膜生物反應(yīng)器處理后C0D去除率為80%、氨氮去除率為95%。
[0004] CN201110007336. 7公開了一種處理干法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，主要由 前置缺氧池、硝化池、后置缺氧池和MBR四個主要功能單元組成，通過設(shè)置硝化液和污泥濃 縮液的雙回流系統(tǒng)，反應(yīng)器C0D去除率可達到70%~80%，氨氮去除率可達到97%以上，出水 氨氮小于5mg/L，總氮去除率可達到80%以上，出水總氮30 ~ 40mg/L。該發(fā)明在保證有機物 去除能力的基礎(chǔ)上，既提高了系統(tǒng)總氮去除效率，又減少了系統(tǒng)總體回流比，可降低38~45% 的運行成本。但是，該專利需要使用膜生物反應(yīng)器，并且需要設(shè)置硝化液和污泥回流液的雙 回流系統(tǒng)，工藝復(fù)雜。CN201210130647. 7公開了一種腈綸生產(chǎn)過程排放含氨廢水的脫氮方 法，向腈綸生產(chǎn)過程排放含氨廢水的生化處理系統(tǒng)中投加脫氮菌劑，啟動同時硝化和反硝 化生物脫氮處理，污水處理的溫度為18-40°C，最適溫度為25-35Γ，溶解氧為0. 2~5mg/L， pH為6. 5-9. 0,脫氮菌劑含有節(jié)桿菌（AriAraAacter 水氏黃桿菌 脫氮副球菌DN-3 和甲 基桿菌（ifei紅/oAacteri? jOAjiJaSjOAgerae) SDN-3。該方法涉及四種菌株組合在一起的 生物制劑，該制劑投加后不能達到廢水深度處理的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種成本較低、操作簡單、節(jié)能高效的腈綸 生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢水的處理方法。本發(fā)明解決含氰廢水難降解、廢水中含氮污染物不能實現(xiàn) 達標處理問題，實現(xiàn)C0D和含氮污染物的同時高效去除。
[0006] 本發(fā)明腈綸生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢水的處理方法，包括以下內(nèi)容：腈綸廢水依次通過 厭氧水解單元 -好氧接觸氧化單元-生物脫氮單元，在厭氧水解單元投加異養(yǎng)硝化-好 氧反硝化菌劑，在生物接觸氧化單元投加反硝化菌劑；其中異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌劑 包括脫氮副球菌ofewi i-ri/Yca/?·?) DN-3 和甲基桿菌（#e iAjioAac teri· SDN-3中的一種或兩種；反硝化菌劑包括節(jié)桿菌（AriAraAacter c_re>a ) FDN-1、水氏黃桿菌（raAac teri· azizi/ iaii) FDN-2、脫氮副球菌 {Paracoccus deni trifleans) DN-3、甲基桿菌{Me thylobac terium phyllosphaerae) SDN-3、沼澤考克氏菌（jfocyria jOaJi/6·iris) FSDN-A 和科氏葡萄球菌（5" coA/?ii)FSDN-C。上述六種菌株分別于2010年3月11日和2011年7月14日保藏于"中 國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心"，保藏編號分別為CGMCC No. 3657、CGMCC No. 3659、CGMCC No. 3658、CGMCC No. 3660、CGMCC Ν0· 5061 和 CGMCC Ν0· 5062。
[0007] 本發(fā)明腈綸生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢水水質(zhì)為：COD (Cr法，下同）濃度為1000~2000mg/L， B0D 濃度為 100~300mg/L，總氮濃度為 100~300mg/L，NH3-N 濃度為 50~200mg/L，CN 濃度為 10mg/L左右，pH值7. 5~9. 0,屬于可生化性差的廢水。
[0008] 本發(fā)明在厭氧水解單元的啟動階段投加異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌劑，投加量 為每小時處理廢水體積的0. 05%~1. 0%。優(yōu)選投加同時含有脫氮副球菌（/kracocciA? ofewi· DN-3 和甲基桿菌（ife iAjioAac ieri· jOATiyoSjOAgerae) SDN-3 的菌齊丨J，菌 劑中兩種菌的菌體體積比為1:1~1〇 (按菌體體積計，菌體體積為含培養(yǎng)液的菌液在1萬轉(zhuǎn) 條件下離心分離5min得到的菌體體積，下同);更優(yōu)選菌劑中還含有沼澤考克氏菌（而《/ria jOaJiAsiri^sOFSDN-A 和科氏葡萄球菌coA?ii)FSDN-C，四種菌的菌體體積 比為2~10:2~10:1~5:1，所述菌劑的投加有利于含氮有機物轉(zhuǎn)化為分子量更小的有機物和 氨氮，而且有助于部分難降解有機污染物的轉(zhuǎn)化，明顯提高廢水的可生化性。厭氧水解單元 的處理條件為：水力停留時間為6~10h，pH為6. 0~7. 0,溫度25~30°C。
[0009] 本發(fā)明在好氧接觸氧化單元的啟動階段投加反硝化菌劑，菌劑中FDN-1、FDN-2、 DN-3、SDN-3、FSDN-A、FSDN-C六種菌的菌體體積比為1:1:1~5:1~5:1~10:1~3,投加量為每 小時處理廢水體積的0. 1°/^2. 0%?？梢詥为毰囵B(yǎng)后再按比例混合也可以直接按比例混合培 養(yǎng)，優(yōu)選直接按比例混合培養(yǎng)。生物接觸氧化單元的處理條件為：水力停留時間為8~12h， pH 為 7· 5~8· 5, DO (溶解氧）為 3~5mg/L，溫度 25~30°C。
[0010] 本發(fā)明在生物脫氮單元也可以投加人工培養(yǎng)的高效微生物制劑，其中含有節(jié)桿菌 FDN-1、水氏黃桿菌FDN-2、沼澤考克氏菌FSDN-A和科氏葡萄球菌FSDN-C中的至少兩種，優(yōu) 選同時含有四種菌株。投加量為每小時處理污水體積的〇. 1°/^2.0%。生物脫氮單元的處理 條件為：水力停留時間為8~12h，pH為7. 5~8· 5, D0為0· 5~3. 0mg/L，溫度25~30°C。
[0011] 本發(fā)明微生物菌劑可以含有適宜的添加劑，如營養(yǎng)物質(zhì)、保藏助劑等，具體的添加 劑種類及用量是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
[0012] 本發(fā)明的厭氧水解單元一方面可以將廢水中難溶及難生物降解的大分子有機物 質(zhì)轉(zhuǎn)化成易溶易生物降解的小分子有機物，為后續(xù)的好氧生化處理創(chuàng)造有利條件，另一方 面可以將部分含氮有機物轉(zhuǎn)化成氨氮。好氧接觸氧化單元可以加速廢水中難降解有機物好 氧氧化、有機氮好氧氨化和氨氮的硝化速率，有利于含氮有機物的進一步降解和氨氮的快 速去除。生物脫氮單元可以實現(xiàn)總氮和剩余有機物的進一步去除。
[0013] 本發(fā)明通過厭氧水解-好氧接觸氧化-生物脫氮工藝的優(yōu)勢組合和在不同生化處 理單元投加不同的微生物菌劑，可以在同一時間段實現(xiàn)含氰廢水毒性的降低和可生化性的 提高，在厭氧-好氧兩種工藝條件下實現(xiàn)含氮有機物的高效去除，同時可以去除氨氮等無 機污染物，并可以及時降低生物降解產(chǎn)物對系統(tǒng)的沖擊，提高系統(tǒng)的處理效率。經(jīng)過本發(fā)明 三個生化單元組合處理和投加適宜菌劑的配合處理后，有機氮的轉(zhuǎn)化率可達到99%以上， 出水C0D濃度小于60mg/L、氨氮濃度小于15mg/L、總氮濃度小于30mg/L，最終實現(xiàn)廢水達標 處理。
【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明提出的一種腈綸生產(chǎn)廢水的處理方法所涉及的微生物培養(yǎng)條件相似，菌株 生長速度快，菌體收集量大，組合在一起的菌劑具有較強的耐受性和適應(yīng)性，具有較好的抗 沖擊性，可以在脫氮的同時能夠耐受和去除難處理的有機污染物；可以直接投加到污水處 理廠活性污泥中使用，實現(xiàn)廢水的達標處理。
[0015] 本發(fā)明中使用的微生物菌劑可以采用相應(yīng)的菌種放大培養(yǎng)后混合得到，也可以 是菌種混合后放大培養(yǎng)得到，如具體可以采用CN201010536065. X、CN201210130644. 3和 CN201210130645. 8公開的培養(yǎng)和制備方法等。
[0016] 實施例1微生物菌劑的制備 1、單個菌株的培養(yǎng)：分別按照 CN2010106224. 6、CN2010106240. 5、CN2010106203. 4、 CN201010536169. 0、CN201110353731. 0 和 CN201110353742. 9 所述的方法對 FDN-1、FDN-2、 DN-3、SDN-3、FSDN-A和FSDN-C六種菌株進行培養(yǎng)至對數(shù)期，獲得單個菌株的種子液。
[0017] 2、微生物菌劑的制備：厭氧水解單元投加的菌劑如果含有脫氮副球菌DN-3和/或 甲基桿菌SDN-3,按照CN201210130644. 3或CN201210130645. 8實施例1所述方法制備菌 劑，其中培養(yǎng)條件為溫度25~35°C，pH值為6. 5~10. 0, D0低于0. 5mg/L。如果同時含有 四種菌，則將培養(yǎng)至對數(shù)期的脫氮副球菌DN-3、甲基桿菌SDN-3、沼澤考克氏菌FSDN-A和科 氏葡萄球菌FSDN-C四種菌的種子液后按照菌體體積比為5~10:5~10:1~5:1的比例 混合，然后在具有良好攪拌系統(tǒng)的反應(yīng)器中進行放大培養(yǎng)，培養(yǎng)液中的氨氮濃度為200mg/ L~500mg/L，培養(yǎng)條件為溫度25~35°C，pH值為6. 5~1(λ 0, DO低于(λ 5mg/L。
[0018] 生物接觸氧化單元將培養(yǎng)至對數(shù)期的節(jié)桿菌FDN-1、水氏黃桿菌FDN-2、脫