CN102557347A - 一种处理芳纶废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理芳纶废水的方法，包括以下步骤：将芳纶废水通入厌氧反应器pH调节至7.5～9.5，加入耐盐菌进行两级厌氧生化反应，每级反应48～60h；将处理后的废水pH调节至大于等于11，进入氨氮吹脱塔进行氨氮吹脱至Ph不低于10，且不再下降；将上述处理过的废水导入好氧反应器Ph调节至7～9，加入耐盐菌进行好氧反应，20～30h。本发明与现有技术相比，方法科学简单，设计易行，处理效果好。由于引入微生物进行处理，整套方法在处理废水时，可以节省很大的能源消耗，大大节约了治理成本，符合芳纶工业厂家处理生产废水的要求。

Description

一种处理芳纶废水的方法
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种处理芳纶废水的方法。
背景技术
N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)作为优良的有机溶剂，在芳纶工业中广泛使用，在芳纶的生产过程中将产生大量的含DMAC的废水。该废水的特点是：COD高(≥10000mg/L)、含盐量高(2％～3％)、总氮高且为有机氮，是难处理有机废水之一。
目前常用的处理方法为：采用萃取精馏法或蒸发+精馏的形式来回收废水中的DMAC以及采用铁碳微电解+Fenton来降解废水中的DMAC。但采用萃取精馏法或蒸发+精馏的形式来回收废水中的DMAC能耗比较大，且回收后的废水中仍含有一定量的DMAC，排入水体中会造成水污染；采用铁碳微电解+Fenton来降解废水中的DMAC则处理效果不理想，且处理成本较高。上述现有的技术表明，芳纶生产废水中DMAC的处理仍然是一个难题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种工艺简单易行、高效可靠的芳纶废水处理方法。
技术方案：为了达到上述目的，本发明具体是这样来实现的：一种处理芳纶废水的方法，包括以下步骤：
(1)将芳纶废水通入厌氧反应器Ph调节至7.5～9.5，控制温度25～35℃，加入耐盐菌进行两级厌氧生化反应，每级反应48～60h，耐盐菌的加入量为厌氧反应器有效容积的8％～15％，其中所述芳纶废水的COD≤10000mg/L、NH3-N≤150mg/L、TN≤700mg/L；
(2)将经过步骤(1)处理的废水Ph调节至大于等于11，进入氨氮吹脱塔进行氨氮吹脱至Ph不低于10，且不再下降；
(3)将步骤(2)处理过的废水导入好氧反应器Ph调节至7～9，加入耐盐菌进行好氧反应，耐盐菌的加入量为好氧反应器有效容积的8％～15％，好氧反应时间为20～30h。
其中，所述步骤(1)中厌氧生化反应前向废水投入C、N、P营养物，并调节COD∶N∶P＝100～300∶5∶1。
其中，所述C营养物为葡萄糖、甲醇、乙酸、面粉、淀粉等。
其中，所述N营养物为尿素、硫酸铵等。
其中，所述P营养物为磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸钾等磷酸盐。
其中，所述耐盐微生物为：氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌(也称喜盐微球菌，Micrococcus halobius)、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonasnitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和敏捷假单胞菌(Pseudomonas facilis)或上述多种菌种复合。
其中，所述厌氧生化反应和好氧反应中耐盐菌的载体为多孔性载体。
其中，所述调节Ph的试剂为硫酸、硝酸、盐酸、碳酸、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氧化钙、碳酸钠、碳酸钙或碳酸氢钙。
本发明针对芳纶生产废水的特征，先采用厌氧生化破坏废水中DMAC的结构，降解部分的有机物，同时进行的氨化作用，把有机氮转化为氨氮，转化的氨氮通过后续的吹脱及吸收装置实现回收，从而实现废水中总氮和氨氮的去除，吹脱后的废水再经过好氧生化降解有机物。
厌氧反应，主要是针对此废水中含有的DMAC，使之在厌氧条件下通过厌氧微生物生化作用改变及破坏复杂有机物结构，使之转化成易生物降解的小分子有机物，同时，使有机物中有机氮转化为氨氮，从而为后续去除奠定基础。厌氧生化反应，可以以有气泡产生作为停止厌氧过程的大致标志，反应时间在48h以上。
碱性条件下氨氮的吹脱，主要是通过加碱通气吹脱使废水中的氨氮以氨气的形式被吹出，吹出的氨气通过吸收装置来实现回收。理论上，pH值越高，吹脱效率越高，本发明试验表明从经济性角度，pH值为11具有较好的效果。
好氧生化，主要是通过最后的好氧生化降解去除废水中的有机物，降低废水中的COD，使处理水达标排放。好氧生化过程，通常在pH值为7～9下进行，与通常好氧生化所不同的是，只需选择耐盐微生物即可，生化反应时间≥24h以上为好，去除更彻底。
有益效果：本发明与现有技术相比，方法科学简单，设计易行，处理效果好。由于引入微生物进行处理，整套方法在处理废水时，可以节省很大的能源消耗，大大节约了治理成本，符合芳纶工业厂家处理生产废水的要求。
具体实施方式
实施例1：
将芳纶废水(COD：4150mg/L，TN：535mg/L，NH3-N：69mg/L，盐分：2.0％)通入厌氧反应器Ph调节至7.5，控制温度25℃，加入甲醇、硫酸铵、磷酸钠，调节COD∶N∶P＝100∶5∶1，加入氧化葡糖杆菌进行两级厌氧生化反应，每级反应48h；将经过步骤处理的废水Ph调节11，进入氨氮吹脱塔进行氨氮吹脱至Ph不低于10，且不再下降；将废水继续导入好氧反应器Ph调节至7，加入发酵乳杆菌进行好氧反应，反应时间为20h。出水测COD为180mg/L、TN为42mg/L、NH3-N为12.2mg/L。
实施例2：
将芳纶废水(COD：5040mg/L，TN：612mg/L，NH3-N：71mg/L，盐分：2.45％)通入厌氧反应器Ph调节至8，控制温度28℃，加入葡萄糖、尿素、磷酸二氢钾，调节COD∶N∶P＝180∶5∶1，加入短乳杆菌进行两级厌氧生化反应，每级反应56h；将经过步骤处理的废水Ph调节11.5，进入氨氮吹脱塔进行氨氮吹脱至Ph不低于10，且不再下降；将废水继续导入好氧反应器Ph调节至8，加入藤黄微球菌进行好氧反应，反应时间为24h。出水检测COD为250mg/L、TN为36.5mg/L、NH3-N为11.2mg/L。
实施例3：
将芳纶废水(COD：6428mg/L，TN：684mg/L，NH3-N：83mg/L，盐分：2.6％)通入厌氧反应器Ph调节至8.5，控制温度32℃，加入面粉、硫酸铵、磷酸氢二钾，调节COD∶N∶P＝240∶5∶1，加入晕轮微球菌进行两级厌氧生化反应，每级反应60h；将经过步骤处理的废水Ph调节12，进入氨氮吹脱塔进行氨氮吹脱至Ph不低于10，且不再下降；将废水继续导入好氧反应器Ph调节至8.5，加入产碱假单胞菌进行好氧反应，反应时间为30h。出水检测COD为220mg/L、TN为45.5mg/L、NH3-N为13.6mg/L。
实施例4：
将芳纶废水(COD：7025mg/L，TN：696.5mg/L，NH3-N：85mg/L，盐分：2.95％)通入厌氧反应器Ph调节至9，控制温度35℃，加入淀粉、尿素、磷酸钾，调节COD∶N∶P＝300∶5∶1，加入核黄素假单胞菌进行两级厌氧生化反应，每级反应52h；将经过步骤处理的废水Ph调节11，进入氨氮吹脱塔进行氨氮吹脱至Ph不低于10，且不再下降；将废水继续导入好氧反应器Ph调节至9，加入敏捷假单胞菌进行好氧反应，反应时间为28h。出水检测COD为246mg/L、TN为48.5mg/L、NH3-N为14.5mg/L。

Claims (8)

1.一种处理芳纶废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将芳纶废水通入厌氧反应器Ph调节至7.5～9.5，控制温度25～35℃，加入耐盐菌进行两级厌氧生化反应，每级反应48～60h，耐盐菌的加入量为厌氧反应器有效容积的8％～15％，其中所述芳纶废水的COD≤10000mg/L、NH3-N≤150mg/L、TN≤700mg/L；
(2)将经过步骤(1)处理的废水Ph调节至大于等于11，进入氨氮吹脱塔进行氨氮吹脱至Ph不低于10，且不再下降；
(3)将步骤(2)处理过的废水导入好氧反应器Ph调节至7～9，加入耐盐菌进行好氧反应，耐盐菌的加入量为好氧反应器有效容积的8％～15％，好氧反应时间为20～30h。
2.根据权利要求1所述的处理芳纶废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中厌氧生化反应前向废水投入C、N、P营养物，并调节COD∶N∶P＝100～300∶5∶1。
3.根据权利要求2所述的处理芳纶废水的方法，其特征在于，所述C营养物为葡萄糖、甲醇、乙酸、面粉或淀粉。
4.根据权利要求2所述的处理芳纶废水的方法，其特征在于，所述N营养物为尿素或硫酸铵。
5.根据权利要求2所述的处理芳纶废水的方法，其特征在于，所述P营养物为磷酸二氢钾、磷酸钠或磷酸钾。
6.根据权利要求1～5所述的处理芳纶废水的方法，其特征在于，所述耐盐微生物为：氧化葡糖杆菌、发酵乳杆菌、短乳杆菌、藤黄微球菌、晕轮微球菌、产碱假单胞菌、致金假单胞菌、绿叶假单胞菌、硝酸还原假单胞菌、核黄素假单胞菌、恶臭假单胞菌、敏捷假单胞菌或上述多种菌种复合。
7.根据权利要求1所述的的处理芳纶废水的方法，其特征在于，所述厌氧生化反应和好氧反应中耐盐菌的载体为多孔性载体。
8.根据权利要求1所述的的处理芳纶废水的方法，其特征在于，所述调节Ph的试剂为硫酸、硝酸、盐酸、碳酸、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氧化钙、碳酸钠、碳酸钙或碳酸氢钙。
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