申请日2015.09.11
公开(公告)日2015.11.25
IPC分类号C02F3/12; C02F101/34; C02F9/14
摘要
本发明提供一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法。生化系统中投加复合适盐微生物菌剂，直接在废水进水盐浓度3%~15%条件下培养适盐活性污泥和适盐生物膜，使适盐微生物菌群适应废水水质并发挥协同降解作用，从而使废水中的CODCr、挥发酚及其它污染物经处理后达标。采用本方法，总盐浓度3%~15%的癸二酸生产高盐含酚废水可以生化处理，而且可在直接处理至CODcr<100mg/L、挥发酚<0.5mg/L，处理成本大幅降低。
权利要求书
1.一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：步骤包括：
(1)投加微生物菌剂：向生化系统中投加适盐微生物菌群;
(2)适盐微生物降解菌群培养：生化系统在3%~15%盐浓度条件下，培养适盐活性污泥或适盐生物膜;
(3)癸二酸废水处理：生化系统在3%~15%进水盐浓度条件下，利用培养好的适盐活性污泥或生物膜处理癸二酸废水。
2.根据权利要求1所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：所述适盐微生物菌群按照专利申请号为CN201310540099.X中所公开的方法制备得到。
3.根据权利要求1所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：所述癸二酸废水进入生化系统前，先进行预处理除酚，使废水中挥发酚<200mg/L。
4.根据权利要求1或2所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：所述复合适盐微生物菌剂投加浓度为不低于300mg/L。
5.根据权利要求1或3所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：所述生化系统污泥负荷≤0.5kgCOD/(kgMLSS.d)。
6.根据权利要求1或3所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：所述生化系统水温15℃~40℃、pH6.0~9.0。
7.据权利要求1或3所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：生化系统好氧池出水口溶解氧不低于2.0mg/L。
8.根据权利要求1或3所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：生化出水进一步絮凝处理。
9.根据权利要求8所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特征在于：絮凝处理所用的絮凝剂选用硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合硅酸铁、聚合硅酸铝铁。
说明书
一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法
技术领域
本发明属于高盐废水处理技术领域，具体地说是利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法。
背景技术
我国是世界上癸二酸产量最大的国家，目前主要采用以蓖麻油为原料的裂解法生产工艺，每吨产品需消耗150～250kg苯酚，产生25～40吨废水，其中苯酚含量为2000～5000mg/L、pH为2～3、硫酸钠含量为6～10%、COD含量为10000～20000mg/L。癸二酸废水属高盐、高酚、高COD废水;据估计，一个40000t/a的癸二酸企业产生废水150万m3/年。此废水若不进行完善处理，会对环境造成严重污染。
目前工业上主要采用萃取或吸附的方法对癸二酸废水进行处理，可以除去废水中大部分酚类，甚至使酚达标，但仍不足以使废水水质完全达标。例如：利用蓖麻油酸对癸二酸废水进行萃取，萃取级数8级以上，虽不用进行反萃，但萃后水平均COD>4000mg/L、酚>50mg/L;利用仲辛醇作为萃取剂，萃后水COD>2000mg/L，酚>50mg/L;利用QH-1型络合萃取可使废水中酚含量降至10mg/L以下，但萃余液COD>1000mg/L。因此，要使癸二酸废水处理达标，必须对萃取后的废水进一步处理，主要方法包括高级氧化和生化处理。相比较而言，生化法若能用于废水处理，将具有成本优势。
癸二酸废水中硫酸钠含量高达5%～15%，对普通微生物细胞具有毒害和抑制作用，这是普通生化法难以逾越的盐浓度范围。目前，癸二酸生产废水经除酚预处理后，采用的处理方法是先蒸发脱盐，然后对蒸发冷凝水进一步生化处理达标后排放，或再进一步深度处理后回用。癸二酸废水蒸发脱盐运行成本40元/m3以上。若癸二酸废水能不经蒸发脱盐直接进行生化处理达标，将使癸二酸废水治理成本降低80%以上。
利用嗜盐菌或盐度驯化方法处理癸二酸废水的技术在实验室研究中较为常见，但难以工程化。
发明内容
本发明要解决的问题是对对现有技术的不足，提供一种方法设计合理、处理容易成本低的利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法。
本发明所述癸二酸生产中高含盐含酚废水，是指癸二酸母液经沉降、过滤后得到的废水，其含盐量范围为5%~15%、CODCr为10000~20000mg/L、酚含量2000~5000mg/L。
本发明所述适盐微生物，是指适应高盐环境、能够正常生长代谢的微生物，包括嗜盐和耐盐的细菌、真菌、古菌、原生动物、后生动物和其它微生物。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的。本发明是一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，其特点是：步骤包括：
(1)投加微生物菌剂：向生化系统中投加适盐微生物菌群;
(2)适盐微生物降解菌群培养：生化系统在3%~15%盐浓度条件下，培养适盐活性污泥或适盐生物膜;
(3)癸二酸废水处理：生化系统在3%~15%进水盐浓度条件下，利用培养好的适盐活性污泥或生物膜处理癸二酸废水。
本发明所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，进一步优选的技术方案是：所述适盐微生物菌群按照专利申请号为CN201310540099.X中所公开的方法制备得到。专利申请号CN201310540099.X是本发明专利专利权人于2013年11月05日提交的发明专利申请。该发明提供了一种制备耐盐微生物菌剂的方法。利用该发明方法，可在盐浓度1%~30%的盐浓度范围内直接制备微生物菌剂。所制备的菌剂含有丰富的耐盐微生物和嗜盐微生物多样性。因此，在本发明方法中加入利用该方法制备的复合适盐微生物菌剂，可为癸二酸废水的生化处理提供尽可能丰富的嗜盐微生物和耐盐微生物来源，为后续适盐活性污泥和适盐生物膜的培养奠定良好的微生物基础。
本发明所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，进一步优选的技术方案是：所述癸二酸废水进入生化系统前，先进行预处理除酚，使废水中挥发酚<200mg/L。
本发明所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，进一步优选的技术方案是：所述复合适盐微生物菌剂投加浓度为不低于300mg/L。本发明技术方案中加入的适盐微生物降解菌群，其加入浓度须满足适盐活性污泥和适盐生物膜培养所需最低浓度，初始投加浓度愈高，启动速度愈快。考虑菌剂投加浓度的经济性，投加浓度最优选为300~1000mg/L。
本发明所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，进一步优选的技术方案是：所述生化系统污泥负荷≤0.5kgCOD/(kgMLSS.d)。
本发明所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，进一步优选的技术方案是：所述生化系统水温15℃~40℃、pH6.0~9.0。
本发明所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，进一步优选的技术方案是：生化系统好氧池出水口溶解氧不低于2.0mg/L。
本发明所述一种利用适盐微生物处理癸二酸废水的方法，进一步优选的技术方案是：生化出水进一步絮凝处理。
本发明所述癸二酸废水，是指癸二酸生产高含盐含酚废水进行预处理除酚后的废水，挥发酚<200mg/L。所述除酚工艺，优选萃取除酚工艺。
本发明技术方案中，癸二酸废水生化处理，建议采用的工艺及污泥负荷为：
(1)好氧工艺，污泥负荷≤0.2kgCOD/(kgMLSS.d)，优选≤0.1kgCOD/(kgMLSS.d);
(2)厌氧水解+好氧工艺，厌氧工艺污泥负荷≤0.5kgCOD/(kgMLSS.d)、好氧工艺污泥负荷≤0.3kgCOD/(kgMLSS.d)。
(3)厌氧水解+微氧+好氧工艺，厌氧工艺污泥负荷≤0.5kgCOD/(kgMLSS.d)、微氧工艺污泥负荷≤0.5kgCOD/(kgMLSS.d)、好氧工艺污泥负荷≤0.1kgCOD/(kgMLSS.d)。
本发明中技术方案中，癸二酸废水盐浓度范围优选为6%~15%，考虑到生产厂家的实际情况，癸二酸废水生化系统进水盐浓度范围可以放宽为3%~15%，但在实际运行中，进水盐浓度波动范围不应超过实际进水盐浓度平均值的±20%。
本发明技术方案中，为进一步提高癸二酸废水生化处理出水水质，生化出水可进一步混凝处理。无机絮凝剂优选铁系絮凝剂，包括：硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合硅酸铁、聚合硅酸铝铁。
采用本发明方法处理CODCr1000~5000mg/L，挥发酚50～200mg/L、Na2SO4浓度2%～15%的癸二酸废水，出水CODCr<100mg/L、挥发酚<0.5mg/L，能够达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。废水可直接达标排放，或进一步处理后回用。
本发明方法通过接种接种适盐微生物降解菌群，并直接在3%~15%盐浓度条件下培养能够降解癸二酸废水中污染物的适盐微生物菌群—适盐活性污泥或适盐生物膜，具有很强的抗盐度冲击能力和抗负荷冲击能力。
本发明的有益效果：
(1)解决了癸二酸生产高盐废水直接生化处理难题，为癸二酸废水进行生化处理提供了新的技术解决方案。
(2)投加适盐微生物菌群，可加快癸二酸废水生化处理系统的启动调试进程。
(3)利用投加的适盐微生物降解菌群，本发明方法将癸二酸废水处理至CODcr<100mg/L、挥发酚<0.5mg/L，其运行成本<5元/m3废水;而采用“蒸发+生化”工艺，运行成本>40元/m3废水。
