CN102491514A

CN102491514A - 工业污水的复合生物处理方法

Info

Publication number: CN102491514A
Application number: CN2011103622347A
Authority: CN
Inventors: 孙彦波; 胡刚; 黄泽娟; 高志茹; 陈光环; 冯桂权
Original assignee: Daqing Petroleum Administration Bureau; China National Petroleum Corp
Current assignee: Daqing Petroleum Administration Bureau; China National Petroleum Corp
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2031-11-15
Also published as: CN102491514B

Abstract

本发明涉及一种工业污水的复合生物处理方法。包括下列步骤：(1)将工业废水加入调节剂；(2)培养菌种及扩菌；(3)将培养好的菌种放入UASB反应器和曝气池；(4)将步骤(1)中的工业废水加入UASB反应器底部，反应器进水COD最大指标为8000mg/L；(5)从反应器的顶部出来的废水与生活废水按1∶1的比例混合后抽入曝气池；(6)从曝气池出来的废水进入二沉池，出水COD小于100PPm；SS小于150PPm。解决了采用单一的好氧或者厌氧处理污染物种类多及水质情况复杂的工业污水难以达到排放要求的问题。该工业污水的复合生物处理方法通过采用厌氧和好氧组合工艺，使生物菌种吞噬污染物达到净化的目的。

Description

工业污水的复合生物处理方法

技术领域：本发明涉及工业污水处理领域，特别是一种工业污水的复合生物处理方法。

背景技术：

现在环保问题越来越受到重视，其中水污染不仅影响生态平衡，而且影响人类身体健康，而工业废水更是水污染的主要来源。尤其对于大型化工厂，比如有甲醇、合成氨、醋酸装置、精细化工废水(轻烃废水)的废水，甲醇废水最主要的污染物为甲醇，约占总有机污染物的75％；合成氨甲基二乙醇胺(MDEA)废水的主要污染物为MDEA，约占总有机污染物的60％；合成氨的冷凝液主要污染物为甲醇，约占总有机污染物的70％；醋酸装置废水主要污染物为醋酸，约占总有机污染物的85％；精细化工废水(轻烃废水)的主要污染物为石油烃(烷烃为主)，约占总有机污染物的80％；这样的工业废水排放到一起，严重影响水污染，工业污水处理通常采用的化学法、物理法、生物法。

化学法根据其原理又可以分为：中和法、沉淀絮凝法和氧化法；物理法有吸附法和膜分离法。但是这些处理方法是通过将污染物分离达到目的，因此要耗费大量的投资和运行费用。现有的生物处理法都是采用单一的好氧或者厌氧处理，要处理污染物种类多及水质情况复杂的工业污水，采用单一的好氧或者厌氧处理，效果难以达到排放要求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在现有的采用单一的好氧或者厌氧处理污染物种类多及水质情况复杂的工业污水难以达到排放要求的问题，而提供一种工业污水的复合生物处理方法，该工业污水的复合生物处理方法通过采用厌氧和好氧有效结合的组合工艺，使生物菌种吞噬污染物达到净化的目的，降低投资和运行费用。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该工业污水的复合生物处理方法包括下列步骤：

(1)将要处理的工业废水加入调节剂

所述的调节剂为氮源及磷源；

(2)培养菌种及扩菌

LB培养基的组成与含量为：蛋白胨10g，酵母粉5g；NaCl为10g；H₂O为1000mL，pH为7.2-7.4；

在培养桶中加入400L水，再加入200ml LB培养基营养物质溶化后调pH7.2-7.4，加入菌株b3-1、广兰、Ba2、S-42、56、b4-3、枧b1、枧Y2和枧Y1共9种菌株，曝气培养3天；再将培养桶中加水到1000L，加入500ml LB培养基营养物质溶化后调pH7.2-7.4，继续曝气培养4天，菌种的扩大培养完成；

(3)将步骤(2)培养好的菌种放入UASB反应器和曝气池内的厌氧颗粒污泥内；

(4)将步骤(1)中的工业废水由提升泵加入UASB反应器底部，UASB反应器进水COD指标最大为8000mg/L，进水温度进水温度35±2℃，pH5.5，水力停留时间(HRT)20h；反应器内装有效容积30-40％的厌氧颗粒污泥，出水pH7.5；

(5)从UASB反应器的顶部出来的处理过的废水与生活废水按1∶1的比例混合后抽入曝气池，水力停留时间10h，进水温度20℃，出水pH7-9，曝气强度：气/水＝12∶1，曝气池出水COD指标为78mg/L；

(6)从曝气池出来的废水进入二沉池，出水COD小于100PPm；SS小于150PPm；

所述的工业废水的组成及配制比例为：甲醇混合液30.3％、合成氨MDEA废水3.05％、合成氨冷凝液30.5％、醋酸装置废水34.7％、轻烃废水1.45％加入配水槽中混合。

所述的加入的氮源为尿素，磷源为磷酸氢二钾。

所述的氮磷与COD的比例为COD∶N∶P＝200∶5∶1。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该工业污水的复合生物处理方法采用菌株b3-1、广兰、Ba2、S-42、56、b4-3、枧b1、枧Y2和枧Y1共9种菌株，经训化培养可以在甲醇、合成氨、醋酸、轻烃装置的其中一种废水中生长，还可以在各种混合废水中生长，工业污水经厌氧器处理后，与生活污水按1∶1混合，可以实现进入好氧器进行综合处理。经处理后水质指标达到国家二类污染物一级排放标准(GB8978-1996)，采用厌氧和好氧有效结合的组合工艺，处理具有污染物种类多及水质情况复杂的工业污水，效果能够达到排放要求。

具体实施方式：

本发明水处理设备包括配水槽、UASB反应器、曝气池及二沉池。

配水槽：尺寸：Φ2000，高2.5米，总容积为7.85立方米，有效容积6.3立方米，钢结构；200升/小时PUSEFEEDER隔膜计量泵一台。

UASB反应器：尺寸：Φ800，高6.0米，有效水深5.0米，钢结构；总容积3.0立方米，有效容积2.5立方米，水力停留时间(HRT)20h；负荷：内装有效容积30-40％的厌氧颗粒污泥。

曝气池：尺寸：Φ600，高5.5米，有效水深4.5米，钢结构圆柱型；总容积1.56立方米，有效容积1.27立方米，HRT＝10h；曝气强度：气/水＝12∶1；玻璃转子流量计一个(5m³/h)；薄膜微孔曝气头一个(Φ215)。

二沉池：尺寸：Φ600，高3.5米，有效水深3.0米，钢结构；表面负荷0.35m³/m².h；200升/小时PUSEFEEDER隔膜计量泵一台。

下面以处理工业废水为例对本发明作进一步说明：工业废水中甲醇混合液、合成氨MDEA废水、合成氨冷凝液、醋酸装置废水、轻烃废水数据见下表1、表2、表3、表4。数据来源于大庆化工集团。

附表1甲醇厂甲醇混合液的主要指标分析结果

附表2合成氨装置的合成氨MDEA废水、合成氨冷凝液的主要指标分析结果

附表3醋酸装置废水的主要指标分析结果

附表4轻烃废水的主要指标分析结果

实施例1：工业废水的组成及配制比例为：甲醇混合液30.3％、合成氨MDEA废水3.05％、合成氨冷凝液30.5％、醋酸装置废水34.7％、轻烃废水1.45％加入配水槽中混合。加入调节剂尿素及磷酸氢二钾，COD∶N∶P＝200∶5∶1；

将10g蛋白胨、5g酵母粉、10g NaCl、1000mL H₂O混合成LB培养基，调pH至7.2，在培养桶中加入400L水，再加入200ml LB培养基，营养物质溶化后调pH7.2，加入菌株b3-1、广兰、Ba2、S-42、56、b4-3、枧b1、枧Y2和枧Y1共9种菌株，曝气培养3天；再将培养桶中加水到1000L，加入500ml LB培养基，营养物质溶化后调pH7.2，继续曝气培养4天，这样扩大培养完成菌种放入UASB反应器和曝气池内的厌氧颗粒污泥内；

提升泵将工业废水加入UASB反应器底部，UASB反应器进水COD指标为8000mg/L，进水温度进水温度35℃，pH5.5，水力停留时间20h；反应器内装有效容积30％的厌氧颗粒污泥，出水pH7.5；从反应器的顶部出来的处理过的废水与生活废水按1∶1的比例混合，混合后抽入曝气池，水力停留时间10h，进水温度20℃，出水pH7，曝气强度：气/水＝12∶1，曝气池出水COD指标为78mg/L；从曝气池出来的废水进入二沉池，最终出水指标为COD：＜68.5mg/l，SS：＜26mg/l，pH值：6-9，石油：＜10mg/l，氨氮：＜0.74mg/l，排放标准：达到国家二类污染物一级排放标准(GB8978-1996)。

实施例2：工业废水的组成及配制比例为：甲醇混合液30.3％、合成氨MDEA废水3.05％、合成氨冷凝液30.5％、醋酸装置废水34.7％、轻烃废水1.45％加入配水槽中混合。加入调节剂尿素及磷酸氢二钾，COD∶N尿素∶P磷酸氢二钾＝200∶5∶1，COD∶N∶P＝200∶5∶1。

将蛋白胨10g、酵母粉5g、NaC110g、H₂O 1000mL混合成LB培养基，调pH至7.4，在培养桶中加入400L水，再加入200ml LB培养基，营养物质溶化后调pH7.2，加入菌株b3-1、广兰、Ba2、S-42、56、b4-3、枧b1、枧Y2和枧Y1共9种菌株，曝气培养3天；再将培养桶中加水到1000L，加入500ml LB培养基，营养物质溶化后调pH7.4，继续曝气培养4天，这样扩大培养完成菌种放入UASB反应器和曝气池内的厌氧颗粒污泥内。

提升泵将工业废水加入UASB反应器底部，UASB反应器进水COD指标为8000mg/L，进水温度37℃，PH5.5，水力停留时间20h；反应器内装有效容积40％的厌氧颗粒污泥，出水pH7.5；从反应器的顶部出来的处理过的废水与生活废水按1∶1的比例混合后抽入曝气池，水力停留时间10h，进水温度20℃，出水pH9，曝气强度：气/水＝12∶1，曝气池出水COD指标为78mg/L；从曝气池出来的废水进入二沉池，最终出水指标为COD：＜68.5mg/l，SS：＜26mg/l，PH值：6-9，石油：＜10mg/l，氨氮：＜0.74mg/l，排放标准：达到国家二类污染物一级排放标准(GB8978-1996)。

通过高负荷平稳运行，装置能将工业污水处理到COD小于100PPM。

厌氧器出水和生活污水按1∶1混合，进入好氧器进行综合处理，考察氨氮去除及出水情况，详见表5。

表5厌氧器出水和生活污水混合氨氮去除及出水数据表

通过厌氧器出水和生活污水按1∶1混合，进入好氧器进行综合处理，出水COD小于100PPM和氨氮小于10PPM，证实了工业污水经厌氧器处理后，与生活污水按1∶1混合，可以实现进入好氧器进行综合处理。

总磷的测定：GB/T11893-1989钼酸铵分光光度法。

总氮的测定：GB/T11894-1989碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法。

COD测定：GB/T11914-1989化学需氧量的测定，重铬酸盐法；BOD测定：GB/T7488-1987五日生化需氧量(BOD5)的测定，稀释与接种法。悬浮物测定：GB/T11901-1989悬浮物的测定，重量法。

仪器：微孔滤膜过滤器、真空泵、天平。

9种菌株b3-1、广兰、Ba2、S-42、56、b4-3、枧b1、枧Y2和枧Y1是由北京中科院生物研究所购置。

本试验菌株b3-1、广兰、Ba2、S-42、56、b4-3、枧b1、枧Y2和枧Y1共9株细菌9种菌株，经训化培养不仅可以在化工厂甲醇、合成氨、醋酸、轻烃装置某一种废水中生长，而且可以在各种混合情况下的废水中生长，经处理后水质指标达到排放标准。

Claims

1.一种工业污水的复合生物处理方法，包括下列步骤：

(1)将要处理的工业废水加入调节剂

所述的调节剂为氮源及磷源；

(2)培养菌种及扩菌

LB培养基的组成与含量为：蛋白胨10g，酵母粉5g；NaCl 10g；H₂O 1000mL，pH 7.2-7.4；

在培养桶中加入400L水，再加入200ml LB培养基营养物质溶化后，调pH7.2-7.4，加入菌株b3-1、广兰、Ba2、S-42、56、b4-3、枧b1、枧Y2和枧Y1共9种菌株，曝气培养3天；再将培养桶中加水到1000L，加入500ml LB培养基营养物质溶化后调pH 7.2-7.4，继续曝气培养4天，菌种的扩大培养完成；

(4)将步骤(1)中的工业废水由提升泵加入UASB反应器底部，UASB反应器进水COD最大指标为8000mg/L，进水温度35±2℃，pH5.5，水力停留时间(HRT)20h；反应器内装有效容积30-40％的厌氧颗粒污泥，出水pH7.5；

(6)从曝气池出来的废水进入二沉池，出水COD小于100PPm；SS小于150PPm。

2.根据权利要求1所述的工业污水的复合生物处理方法，其特征在于：所述的工业废水的组成及配制比例为：甲醇混合液30.3％、合成氨甲基二乙醇胺废水3.05％、合成氨冷凝液30.5％、醋酸装置废水34.7％、轻烃废水1.45％加入配水槽中混合。

3.根据权利要求1所述的工业污水的复合生物处理方法，其特征在于：所述的加入的氮源为尿素，磷源为磷酸氢二钾。

4.根据权利要求1所述的一种工业污水的复合生物处理方法，其特征在于：所述的氮磷与COD的比例为COD∶N∶P＝200∶5∶1。