CN103359880A - 一种乙烯废碱液的生化处理工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙烯废碱液的生化处理工艺方法，其特征在于：该工艺由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联构成，在第一个活性污泥系统曝气反应池中加入中间硫杆菌Thiomonas intermedia BCRC17547，在第二个活性污泥曝气反应池中加入假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3m-2CCTCC M2010162，在曝气生物滤池中加入假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3e CCTCC M209182，将经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液与低盐度有机污水按体积比1∶3—1∶12混合，调节pH至6.5后进入上述串联反应系统，反应后排出清液。三个串联反应池充分发挥添加菌种各自的专长，实现了功能互补。本发明的工艺方法具有对乙烯废碱液处理效果好、抗冲击性强、出水水质稳定、处理费用低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机污水的处理方法，具体涉及一种经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液的生化处理工艺方法。
背景技术
乙烯废碱液是乙烯生产过程中产生的酸性气体经碱洗处理后形成的废液，其组成复杂，一般含有0.5～5%的硫化钠、1～3%的氢氧化钠、1～10%的碳酸钠，还含有较少的其他含硫化合物和烃类、黄油等，是一种很难处理的有机污水。现有技术处理乙烯废碱液主要有中和法、焚烧法、氧化法等。目前普遍采用湿式氧化工艺把废碱液中的硫化物转化为硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐等。但是，仅仅采用湿式氧化工艺无法使污水达到排放要求，经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液水质特点是碱度高（约2%）、盐度高（接近40000mg/L，经中和后测定）、化学需氧量（COD）高（CODCr约5000mg/L），且COD以无机物引起的COD为主，可生化性极差。
目前一些企业采用常规生化方法处理上述经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液。常规生化处理方法有活性污泥法、生物接触氧化法等，但这些单一生化处理技术无法得到较好的处理结果，出水水质不佳，经常受到较大的冲击性破坏，所以很不稳定。因此，急需一种处理效果好、抗冲击性强、出水水质稳定的乙烯废碱液处理工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液处理效果好、抗冲击性强、出水水质稳定、处理费用低的工艺方法。为此，本发明采取了一种新的组合工艺方法，其科学技术要点是采用两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联的新工艺，其工作原理是：
在第一个活性污泥系统的曝气反应池（说明书附图中1#反应池）内，特别添加的中间硫杆菌Thiomonas intermedia BCRC17547对污水中由无机物引起的COD（主要指硫代硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物）进行氧化作用，生成无害的硫酸盐，并降解部分有机污染物；在第二个活性污泥系统的曝气反应池（说明书附图中2#反应池）内，特别添加的假单胞菌Pseudomonassp.XQ3m-2CCTCC M2010162对污水中由有机物引起的COD进行降解作用，是对上述1#反应池的补充和总COD处理效果的保险措施；第三个反应池为高效曝气生物滤池（说明书附图中3#反应池），其主要功能是去除氨氮、总磷、悬浮物等，附着在填料表面的生物膜中特别添加假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3e CCTCC M209182，可进一步降解1#反应池和2#反应池未能处理的残余污染物，对低污染物浓度下的水质进一步提高。三个串联反应池充分发挥添加菌种各自的专长，实现功能互补，第2#、3#反应池很好地强化了处理效果，出水水质稳定性得到极大提高，在各种生产状况下，出水水质不再受进水水质变动的冲击。
根据上述工作原理，本发明提供的一种乙烯废碱液的生化处理工艺方法，其特征在于：
（1）该工艺由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联构成；
（2）所述两个活性污泥系统均各自由曝气反应池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成；
（3）所述曝气生物滤池系统由两组并联的曝气生物滤池构成，按“运行—反冲洗—等待运行—运行”次序交替切换轮流运行；
（4）第一个活性污泥系统曝气反应池中添加有中间硫杆菌Thiomonas intermedia BCRC17547，第二个活性污泥系统曝气反应池中添加有假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3m-2CCTCCM2010162，曝气生物滤池中添加有假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3e CCTCC M209182；
（5）将经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液与低盐度有机污水按体积比1∶3—1∶12混合，优选为1∶6—1∶9，所述的低盐度有机污水包括生活污水、炼厂混合污水和含油污水；
（6）将经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液与低盐度有机污水混合后，调节混合液pH至6.5后进入上述串联反应系统，反应后排出清液。
本发明中采用的菌株中间硫杆菌Thiomonas intermedia BCRC17547可由中国台湾省财团法人食品工业发展研究所生物资源保存及研究中心购买获得。
本发明提供的菌株假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3m-2，由发明人从自然界中筛选、分离纯化获得，已于2010年6月28日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号CCTCCM2010162，地址武汉市武昌珞珈山。
本发明提供的菌株假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3e，由发明人从自然界中筛选、分离纯化获得，已于2009年8月25日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号CCTCCM209182，地址武汉市武昌珞珈山。
本发明的工艺方法具有对经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液处理效果好、抗冲击性强、出水水质稳定、处理费用低等优点。
附图说明
附图是本发明的乙烯废碱液生化处理工艺流程示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明技术进一步说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例所用的废碱液均取自某石化公司乙烯装置产生的并经湿式氧化预处理后的废碱液，所述的乙烯废碱液CODCr浓度为5000mg/L，硫代硫酸盐浓度为5.8g/L，亚硫酸盐浓度为1.2g/L，硫化物浓度为40mg/L，硫酸盐浓度为10.7g/L，pH值为13。
实施例1：菌种的准备
本发明涉及的菌株中间硫杆菌Thiomonas intermedia BCRC17547由中国台湾省财团法人食品工业发展研究所生物资源保存及研究中心购买获得。购买得到后，按供货方提供的产品说明书操作，采用的液体培养基成分为：酵母粉5g/L，磷酸氢二钠4.5g/L，磷酸二氢钾1.5g/L，七水硫酸镁0.1g/L，氯化铵0.3g/L，五水硫代硫酸钠5g/L。调整培养基的pH值为6.0。按常规微生物学方法操作，接种后在摇床上30℃培养，48h内收获菌种。
本发明涉及的菌株假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3m-2，由发明人从自然界中筛选、分离纯化获得，已于2010年6月28日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号CCTCCM2010162，地址武汉市武昌珞珈山。可由发明人提供或从该保藏中心获得。得到该菌株后，采用的液体培养基成分为：酵母粉5g/L，蛋白胨10g/L，氯化钠10g/L。调整培养基的pH值为7.0。按常规微生物学方法操作，接种后在摇床上30℃振荡培养，24h内收获菌种。
本发明涉及的菌株假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3e，由发明人从自然界中筛选、分离纯化获得，已于2009年8月25日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号CCTCCM209182，地址武汉市武昌珞珈山。可由发明人提供或从该保藏中心获得。得到该菌株后，采用的液体培养基成分为：酵母粉5g/L，蛋白胨10g/L，氯化钠10g/L。调整培养基的pH值为7.0。按常规微生物学方法操作，接种后在摇床上30℃振荡培养，24h内收获菌种。
实施例2：活性污泥反应系统中菌群的准备和曝气生物滤池挂膜
将实施例1中收获得到的Thiomonas intermedia BCRC17547成熟培养菌液按体积比1∶4与市政活性污泥混合，得到用于第一个活性污泥系统曝气反应池（1#反应池）中的菌群。
将实施例1中收获得到的Pseudomonas sp.XQ3m-2CCTCC M2010162成熟培养菌液按体积比1∶4与市政活性污泥混合，得到用于第二个活性污泥系统曝气反应池（2#反应池）中的菌群。
将实施例1中收获得到的Pseudomonas sp.XQ3e CCTCC M209182成熟培养菌液按体积比1∶4与市政活性污泥混合，得到用于曝气生物滤池（3#反应池）中的菌群，然后按常规方法挂膜。典型的操作过程为：将上述用于3#反应池的菌群灌入以陶粒为填料的曝气生物滤池内，对其进行曝气，闷曝24h后将污泥排掉，然后再次灌入菌群，进行下一轮闷曝、排泥，如此反复连续操作7次以上，完成挂膜过程。所采用的陶粒直径为4～5mm。
实施例3：处理乙烯废碱液
将经湿式氧化处理后的乙烯废碱液与本地生活污水以1:6的体积比混合，搅拌均匀，pH调节至6.5。测得进水CODCr为1520mg/L。用蠕动泵将混合后的污水泵入本发明反应系统。在第一个活性污泥装置中，水力停留时间为20.0h，回流比为1，水温30.0℃，1#沉降池沉降时间为4.1h，1#沉降池的出水CODCr为182mg/L。在第二个活性污泥装置中，水力停留时间为20.0h，回流比为1，水温30.0℃，在2#沉降池的沉降时间为4.1h，2#沉降池的出水CODCr为105mg/L。2#沉降池的出水进入曝气生物滤池装置，水力停留时间为2.0h，水温14.0℃，最终出水CODCr为91.8mg/L。经过本发明的由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联的反应体系后，CODCr总的去除率为94.0%。
实施例4：处理乙烯废碱液
将经湿式氧化处理后的乙烯废碱液与本地生活污水以1:9的体积比混合，搅拌均匀，pH调节至6.5。测得进水CODCr为1012mg/L。用蠕动泵将混合后的污水泵入本发明反应系统。在第一个活性污泥装置中，水力停留时间为17.0h，回流比为1，水温18.5℃，1#沉降池沉降时间为3.5h，1#沉降池的出水CODCr为160mg/L。在第二个活性污泥装置中，水力停留时间为17.0h，回流比为1，水温18.5℃，在2#沉降池的沉降时间为3.5h，2#沉降池的出水CODCr为102mg/L。2#沉降池的出水进入曝气生物滤池装置，水力停留时间为1.7h，水温18.5℃，最终出水CODCr为77.6mg/L。经过本发明的由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联的反应体系后，CODCr总的去除率为92.3%。
实施例5：处理乙烯废碱液
将经湿式氧化处理后的乙烯废碱液与炼厂混合污水以1:9的体积比混合，搅拌均匀，pH调节至6.5。测得进水CODCr为1180mg/L。用蠕动泵将混合后的污水泵入本发明反应系统。在第一个活性污泥装置中，水力停留时间为12.0h，回流比为1，水温25.2℃，1#沉降池沉降时间为2.5h，1#沉降池的出水CODCr为140mg/L。在第二个活性污泥装置中，水力停留时间为12.0h，回流比为1，水温25.2℃，在2#沉降池的沉降时间为2.5h，2#沉降池的出水CODCr为98.0mg/L。2#沉降池的出水进入曝气生物滤池装置，水力停留时间为1.2h，水温25.2℃，最终出水CODCr为70.2mg/L。经过本发明的由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联的反应体系后，CODCr总的去除率为94.0%。
实施例6：处理乙烯废碱液
将经湿式氧化处理后的乙烯废碱液与炼厂含油污水以1:9的体积比混合，搅拌均匀，pH调节至6.5。测得进水CODCr为1280mg/L。用蠕动泵将混合后的污水泵入本发明反应系统。在第一个活性污泥装置中，水力停留时间为12.0h，回流比为1，水温23.9℃，1#沉降池沉降时间为2.5h，1#沉降池的出水CODCr为115mg/L。在第二个活性污泥装置中，水力停留时间为12.0h，回流比为1，水温23.9℃，在2#沉降池的沉降时间为2.5h，2#沉降池的出水CODCr为90.5mg/L。2#沉降池的出水进入曝气生物滤池装置，水力停留时间为1.2h，水温23.9℃，最终出水CODCr为78.2mg/L。经过本发明的由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联的反应体系后，CODCr总的去除率为93.9%。
Claims (5)
1.一种乙烯废碱液的生化处理工艺方法，其特征在于：该工艺由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联构成。
2.根据权利要求1所述的一种乙烯废碱液的生化处理工艺方法，其特征在于：该工艺由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联构成：
所述两个活性污泥系统均各自由曝气反应池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成；
所述曝气生物滤池系统由两组并联的曝气生物滤池构成，按“运行—反冲洗—等待运行—运行”次序交替切换轮流运行。
3.根据权利要求1所述的一种乙烯废碱液的生化处理工艺方法，其特征在于：该工艺由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联构成：
第一个活性污泥系统曝气反应池中含有中间硫杆菌Thiomonas intermedia BCRC17547，第二个活性污泥系统曝气反应池中含有假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3m-2CCTCCM2010162，曝气生物滤池中含有假单胞菌Pseudomonas sp.XQ3e CCTCC M209182。
4.根据权利要求1所述的一种乙烯废碱液的生化处理工艺方法，其特征在于：该工艺由两个活性污泥系统和一个曝气生物滤池系统串联构成：
将经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液与低盐度有机污水按体积比1∶3—1∶12混合，优选为1∶6—1∶9；
所述的低盐度有机污水包括生活污水、炼厂混合污水和含油污水。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：将经湿式氧化预处理后的乙烯废碱液与低盐度有机污水混合后，调节混合液pH至6.5后进入权利要求1所述的串联反应系统，反应后排出清液。
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