CN103739153A

CN103739153A - 一种尼龙66盐生产废水回用处理方法及系统

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Publication number: CN103739153A
Application number: CN201310696114.XA
Authority: CN
Inventors: 杨炎锋; 李本斌; 李沧海; 陈聚良; 赵铎; 史红军; 李识寒; 华燕; 屈建海; 漆剑荣; 罗志国; 王红涛; 芦黎明; 张炜; 杨晓; 陈英杰; 周洪昌; 李东生; 刘胜勇; 莫显跃
Original assignee: Santai Zhengfang Biological Environment Sci & Tech Development Co Ltd Beij; HENAN SHENMA NYLON CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Santai Zhengfang Biological Environment Sci & Tech Development Co Ltd Beij; HENAN SHENMA NYLON CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: CN103739153B

Abstract

本发明涉及一种尼龙66盐生产废水回用处理方法，其将生产废水pH值调至6.0～6.5，然后顺次流经固定化微生物厌氧滤池、A/O池、沉淀池、固定化微生物曝气滤池、混凝沉淀池和砂滤池，最后汇集于消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水一部分自流进入混凝沉淀池，另一部分回流至A/O池的厌氧池进行反硝化，回流比为100－200%。该方法废水处理效果好，运行成本低，系统运行稳定，出水水质完全达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）中循环冷却水系统补充水标准，具有良好的经济和环境效益。

Description

一种尼龙66盐生产废水回用处理方法及系统

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种尼龙66盐生产废水的回用处理方法及系统。

背景技术

尼龙66盐是己二酸己二胺盐的俗称，分子式：C₁₂H₂₆O₄N₂，分子量262.35。尼龙66盐是一种重要的化工产品，用途广泛，是纤维和树酯的主要生产原料。

尼龙66盐生产排放的废水种类多、成分复杂。废水中有机氮含量高，还含有NO₃ ^--N、NO₂ ^--N和NH₄ ⁺-N以及苯、己二胺、己二酸、环己醇等苯系物、低聚物和硫化物。排放的废水pH在3～10；主要污染物指标：COD（化学需氧量）：1000～2000 mg/L；NH₄ ⁺-N：100～200 mg/L；NO₃ ^--N、NO₂ ^--N：300～500 mg/L。

尼龙66盐生产废水有较大的毒性，可生化性差，回用处理难度大。该废水的处理和回用一直是企业发展面临的一项难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种尼龙66盐生产废水的回用处理方法及系统，该方法废水处理效果好，运行成本低，系统运行稳定，出水水质完全达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中循环冷却水系统补充水标准，具有良好的经济和环境效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种尼龙66盐生产废水回用处理方法，该方法为：将生产废水pH值调至6.0～6.5，然后顺次流经固定化微生物厌氧滤池（3T-AF池）、A/O池、沉淀池、固定化微生物曝气滤池（3T-BAF池）、混凝沉淀池和砂滤池，最后汇集于消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水一部分自流进入混凝沉淀池，另一部分回流至A/O池的厌氧池进行反硝化，回流比为100－200%。

具体的，所述固定化微生物厌氧滤池的COD容积负荷为3.0～6.0kgCOD/m³·d，NO₃ ^--N和NO₂ ^--N容积负荷为0.8～1.5kg（NO₃ ^--N+NO₂ ^--N）/m³·d。

所述A/O池的COD污泥负荷为0.12～0.4kgCOD/kg·MLSS·d，NH₄ ⁺-N污泥负荷为0.04～0.08kgNH₄ ⁺-N/ kg·MLSS·d。

所述固定化微生物曝气滤池的COD容积负荷为0.6～1.2kgCOD/m³·d，NH₄ ⁺-N容积负荷为0.25～0.6kgNH₄ ⁺-N/ m³·d。

一种尼龙66盐生产废水回用处理系统，该系统包括顺次连接的中和调节池、固定化微生物厌氧滤池（3T-AF池）、A/O池、沉淀池、固定化微生物曝气滤池（3T-BAF池）、混凝沉淀池、砂滤池和消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水口还与A/O池的厌氧池进水口相连接。

较好的，所述固定化微生物厌氧滤池和固定化微生物曝气滤池内优选均装填有上、中、下三层载体；上层装填高度1.0～1.5m的无机载体，中层装填高度1.5～2.0m的有机载体，下层装填高度1.0～1.5m的无机载体。

进一步的，所述无机载体为粒径5.0～10.0mm的玄武岩，所述有机载体为粒径5.0～10.0mm、孔径0.2～0.5mm的聚氨酯载体。

另外，在实际生产中，可将混凝沉淀池和砂滤池下端的出泥口均连接污泥池，污泥池出口连接脱水机；这样混凝沉淀池和砂滤池产生的污泥可直接排入污泥池，再经脱水机离心脱水后泥饼外运。

尼龙66盐生产排放的各种废水进入中和调节池，添加适量的酸、碱将pH值调至6.0～6.5，并通过搅拌使各种水质混和均匀，保证进入后续各池的水质和流量稳定。

调节后的废水可用泵提升至固定化微生物厌氧滤池（3T-AF池）进行厌氧和反硝化处理。在其内通过固定化的厌氧高效微生物降解部分COD，并将大分子、难降解、有毒有害物质转化成小分子物质，降低废水的毒性，提高废水的可生化性，保证后续的A/O池工艺不受冲击和稳定运行。同时进行第一次反硝化，将废水中浓度较高的NO₃ ^--N和NO₂ ^--N通过厌氧反硝化分解，降低废水中的总溶固，有利于废水回用；并消耗大量COD，产生碱度，降低后段处理负荷，增加后段硝化反应脱氮所需要的碱度，降低硝化反应的加碱量，提高处理效率，节省运行成本。

固定化微生物厌氧滤池（3T-AF池）出水自流进入A/O池，通过A/O池中内活性污泥中的微生物可以降解废水中较易生化的COD和部分氨氮。A/O池分厌氧池（A段）和好氧池（O段），A段和O段的容积比为1:2～3。A段采用潜水搅拌机搅拌，O段采用微孔曝气器曝气。

A/O池出水自流进入沉淀池进行固液分离，水力负荷：1.0～1.5m³/m²·h。由于废水中含有难降解的有机物，仅依靠A/O池中的活性污泥不能将其完全降解。因此，在A/O池后加设了固定化微生物曝气滤池（3T-BAF池）对出水进行生物强化处理，用以去降难降解的有机物，同时进行硝化反应去除氨氮，有效提高出水水质。

沉淀池出水自流进入固定化微生物曝气滤池（3T-BAF池）内进行硝化反应，反应后出水一部分自流进入混凝沉淀池，另一部分回流至A/O池的厌氧池段进行第二次反硝化（回流比100～200%），用以将NO₃ ^--N、NO₂ ^--N进一步去除，降低出水的总氮，从而降低废水中的总溶固，有利于出水的回用。

3T-BAF池的部分出水进入混凝沉淀池，经沉降后的废水进入砂滤池，通过混凝沉淀和砂滤进一步去除废水中的固体悬浮物（SS），用以提高出水水质；最后自流进入消毒回用水池，经消毒后出水达到回用水标准，可回用于企业的循环水补水。其中，絮凝沉淀池、砂滤池产生的污泥排入污泥池，浓缩后的污泥送入离心机脱水，泥饼外运。

本发明中，3T-A池和3T-BAF池内投加高效微生物，使其与生物载体固定化，高效微生物具有较强的抗冲击性能，对废水中的大分子、难降解、有毒有害物质具有优良的降解能力。本发明废水回用处理方法，采用两段反硝化；第一段反硝化为固定化微生物厌氧滤池（3T-AF池），通过第一段反硝化去除原水中的NO₃ ^--N、NO₂ ^--N；第二段反硝化为A/O池的厌氧池段，主要去除A/O池和固定化微生物曝气滤池（3T-BAF池）硝化反应过程中产生的NO₃ ^--N、NO₂ ^--N，回流比为100～200%。

本发明废水回用处理方法，由于前置的固定化微生物厌氧滤池（3T-AF池）反硝化充分，产生了足够的碱度，所以在A/O池和固定化微生物曝气滤池（3T-BAF池）的硝化反应过程中，不需要额外补碱，从而节省了硝化反应去除氨氮补碱的费用。同时由于反硝化消耗大量的COD，减轻了后续处理的负荷，从而降低了后续的工程投资和动力消耗，节省了投资和运行费用。

和现有技术相比，本发明方法和系统具有以下优点：

1）3T-AF池具有较高的抗冲击性能，能承受高负荷COD、氨氮和有毒有害污染物的冲击，具有厌氧酸化和反硝化双重功能，同时还可起到调节水量、水质的作用，减小中和调节池的容积，节省工程投资。

2）3T-AF池和3T-BAF池内装填上、中、下三层生物载体，使微生物呈分层、分群分布，不同的区域内保持优势菌群和最佳活性，可提高滤池的处理效率和抗冲性能。

3）采用两段反硝化使废水中的NO₃ ^--N、NO₂ ^--N完全降解，反硝化充分，为后段的 A/O池和3T-BAF池的硝化反脱氮提供了足够的碱度，在硝化反应过程中不需要补碱，从而节省了硝化反应去除氨氮补碱的费用。同时通过反硝化消耗了大量的COD，减轻了后段生化处理的负荷，节省了工程投资和运行费用。

采用本发明方法和系统处理尼龙66盐生产废水，系统抗冲击能力强，处理效果好，系统运行稳定，运行成本低，出水达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中循环冷却水系统补充水标准，并全部回用于企业的循环水补水，实现了资源循环利用、建设资源节约型、清洁生产型企业的目标，产生了良好的环境效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明所述尼龙66盐生产废水回用处理系统的结构示意图；

图2为本发明所述尼龙66盐生产废水回用处理的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。

如图1所示，下述各实施例所述尼龙66盐生产废水回用处理方法所采用的系统：包括顺次连接的中和调节池1、3T-AF池2、A/O池3、沉淀池4、3T-BAF池5、混凝沉淀池6、砂滤池7和消毒回用水池8；所述3T-BAF池5的出水口还与A/O池3的厌氧池进水口相连接。所述混凝沉淀池6和砂滤池7下端的出泥口均连接污泥池10，污泥池10出口连接脱水机11；这样混凝沉淀池6和砂滤池7产生的污泥直接排入污泥池10，再经脱水机11离心脱水后，泥饼外运。3T-AF池2内装填上、中、下三层生物载体；上层和下层均装填高度1.5m的无机载体，中层装填高度2.0m的有机载体。3T-BAF池5内装填上、中、下三层生物载体；上层和下层均装填高度1.0m的无机载体，中层装填高度1.5m的有机载体。所述无机载体为粒径5.0～10.0mm的玄武岩；所述有机载体为粒径5.0～10.0mm、孔径0.2～0.5mm的聚氨酯载体。

使用时，尼龙66盐生产排放的各种废水进入中和调节池1，添加适量的酸、碱将pH值调至6.0～6.5，混合均匀后，经泵9提升至3T-AF池2内进行厌氧和反硝化处理，然后依次自流进入A/O池3、沉淀池4、3T-BAF池5、混凝沉淀池6和砂滤池7，最后汇集于消毒回用水池8内；其中，所述3T-BAF池5的出水一部分自流进入混凝沉淀池6，另一部分回流至A/O池3的厌氧池进行反硝化，回流比为100～200%。汇集于消毒回用水池8内的水经ClO₂消毒后，出水的各项指标达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中循环冷却水系统补充水标准。

实施例1

以处理河南神马尼龙化工有限责任公司的尼龙66盐生产废水为例，处理水量为14400 m³/d，废水pH 3～10；水质指标：COD：2000 mg/L；NH₄ ⁺-N：200 mg/L；NO₃ ^--N、NO₂ ^--N：500 mg/L。

一种尼龙66盐生产废水回用处理方法（流程如图2所示），该方法为：将各种生产废水汇集至中和调节池并调至pH值为6.0，然后顺次流经3T-AF池、A/O池、沉淀池、3T-BAF池、混凝沉淀池和砂滤池，最后汇集于消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水一部分自流进入混凝沉淀池，另一部分回流至A/O池的厌氧池进行反硝化，回流比为100～2000%。该工艺过程中各处理池参数如下：

中和调节池：总有效容积：4000 m³，水力停留时间6.67h。

3T-AF池：总有效容积：4800m³，水力停留时间8h。COD容积负荷为6.0kgCOD/m³·d，NO₃ ^--N和NO₂ ^--N容积负荷为1.5kg（NO₃ ^--N+NO₂ ^--N）/m³·d。出水NO₃ ^--N和NO₂ ^--N浓度为94.6mg/L。

A/O池：总有效容积10000m³，水力停留时间16.67h。进水COD 1000 mg/L左右，MLSS （污泥浓度）3500mg/L，COD污泥负荷0.4kgCOD/kg·MLSS·d，进水NH₄ ⁺-N为200mg/L左右，NH₄ ⁺-N污泥负荷为0.08kgNH₄ ⁺-N/ kg·MLSS·d。

沉淀池：采用辐流式沉淀池，水力负荷：1.5m³/m²·h。

3T-BAF池：总有效容积：3600m³，水力留时间6h。进水COD 300 mg/L左右，COD容积负荷为1.2kgCOD/m³·d；进水NH₄ ⁺-N为150mg/L左右，NH₄ ⁺-N容积负荷0.6kg NH₄ ⁺-N/ m³·d。

混凝沉淀池：总有效容积：169m³，反应时间17min。采用斜管沉淀池，表面负荷4.3 m³/m²·h。絮凝剂选用聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。

砂滤池：采用V型滤池，滤速：6.0m/h。

消毒回用水池：总有效容积：1785 m³，接触时间：3.0h。消毒剂选用二氧化氯（ClO₂）。

采用实施例1方法处理后，消毒回用水池出水的各项指标达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中循环冷却水系统补充水标准；其中COD浓度36.3 mg/L，NH₄ ⁺-N浓度2.6 mg/L，总氮（TN）浓度10.4mg/L。

实施例2

以处理河南神马尼龙化工有限责任公司的尼龙66盐生产废水为例，处理水量为14400 m³/d，废水pH 3～10；水质指标：COD：1000 mg/L；NH₄ ⁺-N：100 mg/L；NO₃ ^--N、NO₂ ^--N：300 mg/L。

一种尼龙66盐生产废水回用处理方法，该方法为：将各种生产废水汇集至中和调节池并调至pH值为6.5，然后顺次流经3T-AF池、A/O池、沉淀池、3T-BAF池、混凝沉淀池和砂滤池，最后汇集于消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水一部分自流进入混凝沉淀池，另一部分回流至A/O池的厌氧池进行反硝化，回流比为100～200%。该工艺过程中，中和调节池、沉淀池、混凝沉淀池、砂滤池和消毒回用水池的参数指标参照实施例1，3T-AF池、A/O池和3T-BAF池的有效容积、停留时间同实施例1，其它参数如下：

3T-AF池：COD容积负荷为3.0kgCOD/m³·d，NO₃ ^--N和NO₂ ^--N容积负荷为0.9kg（NO₃ ^--N+NO₂ ^--N）/m³·d。出水NO₃ ^--N和NO₂ ^--N浓度为36.4mg/L。

A/O池：进水COD 300 mg/L左右，MLSS为 3500mg/L，COD污泥负荷0.12kgCOD/kg·MLSS·d，进水NH₄ ⁺-N为100mg/L左右，NH₄ ⁺-N污泥负荷为0.04kgNH₄ ⁺-N/ kg·MLSS·d。

3T-BAF池：进水COD 150 mg/L左右，COD容积负荷为0.6kgCOD/m³·d；进水NH₄ ⁺-N为60mg/L左右，NH₄ ⁺-N容积负荷0.25kg NH₄ ⁺-N/ m³·d。

采用实施例2方法处理后，消毒回用水池出水的各项指标达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中循环冷却水系统补充水标准；其中COD浓度11.2 mg/L，NH₄ ⁺-N浓度0.35 mg/L，总氮（TN）浓度5.67mg/L。

实施例3

以处理河南神马尼龙化工有限责任公司的尼龙66盐生产废水为例，处理水量为9600 m³/d，废水pH 3～10；水质指标：COD：1500 mg/L；NH₄ ⁺-N：150 mg/L；NO₃ ^--N、NO₂ ^--N：400 mg/L。

一种尼龙66盐生产废水回用处理方法，该方法为：将各种生产废水汇集至中和调节池并调至pH值为6.3，然后顺次流经3T-AF池、A/O池、沉淀池、3T-BAF池、混凝沉淀池和砂滤池，最后汇集于消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水一部分自流进入混凝沉淀池，另一部分回流至A/O池的厌氧池进行反硝化，回流比为100～200%。该工艺过程中各处理池参数如下：

中和调节池：总有效容积：4000 m³，水力停留时间10h。

3T-AF池：总有效容积：4800m³，水力停留时间12h。COD容积负荷为3.0kgCOD/m³·d，NO₃ ^--N和NO₂ ^--N容积负荷为0.8kg（NO₃ ^--N+NO₂ ^--N）/m³·d。出水NO₃ ^--N和NO₂ ^--N浓度为71.5mg/L。

A/O池：总有效容积10000m³，水力停留时间25h。进水COD 500 mg/L左右，MLSS 为3500mg/L，COD污泥负荷0.14kgCOD/kg·MLSS·d，进水NH₄ ⁺-N为150mg/L左右，NH₄ ⁺-N污泥负荷为0.04kgNH₄ ⁺-N/ kg·MLSS·d。

沉淀池：采用辐流式沉淀池，水力负荷：1.0m³/m²·h。

3T-BAF池：总有效容积：3600m³，水力留时间9h。进水COD 250 mg/L左右，COD容积负荷为0.67kgCOD/m³·d；进水NH₄ ⁺-N为100mg/L左右，NH₄ ⁺-N容积负荷0.27kg NH₄ ⁺-N/ m³·d。

混凝沉淀池：总有效容积：169m³，反应时间25min。采用斜管沉淀池，表面负荷2.87m³/m²·h。絮凝剂选用PAC和PAM。

砂滤池：采用V型滤池，滤速：4.0m/h。

消毒回用水池：总有效容积：1785 m³，接触时间：4.5h。消毒剂选用ClO₂。

采用实施例3方法处理后，消毒回用水池出水的各项指标达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中循环冷却水系统补充水标准；其中COD浓度21.0mg/L，NH₄ ⁺-N浓度0.018 mg/L，总氮（TN）浓度2.4mg/L。

上述各实施例的具体操作中具有以下优点：

（1）系统的抗冲击能力强，能适应水量和水质较大幅度的变化。

（2）对废水中的难降解、大分子、有毒有害物质有良好的适应性和降解效果。

（3）出水水质稳定，脱氮效果好，氨氮和总氮能够同时去除。

（4）硝化反应脱氮不需额外补碱，费用降低。

（5）出水全部回用于企业的循环水补水，具有良好的环境效益和经济效益。

本发明对其它废水的处理，尤其是对传统活性污泥法难以处理的高浓度、大分子、难解降、有毒有害废水和高氮污水有积极的借鉴意义。

以上实施例仅是为充分说明本发明而列举的较佳实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种尼龙66盐生产废水回用处理方法，其特征在于，将生产废水pH值调至6.0～6.5，然后顺次流经固定化微生物厌氧滤池、A/O池、沉淀池、固定化微生物曝气滤池、混凝沉淀池和砂滤池，最后汇集于消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水一部分自流进入混凝沉淀池，另一部分回流至A/O池的厌氧池进行反硝化，回流比为100－200%。

2.如权利要求1所述尼龙66盐生产废水回用处理方法，其特征在于，所述固定化微生物厌氧滤池的COD容积负荷为3.0～6.0kgCOD/m³·d，NO₃ ^--N和NO₂ ^--N容积负荷为0.8～1.5kg（NO₃ ^--N+NO₂ ^--N）/m³·d。

3.如权利要求1所述尼龙66盐生产废水回用处理方法，其特征在于，所述A/O池的COD污泥负荷为0.12～0.4kgCOD/kg·MLSS·d，NH₄ ⁺-N污泥负荷为0.04～0.08kgNH₄ ⁺-N/ kg·MLSS·d。

4.如权利要求1所述尼龙66盐生产废水回用处理方法，其特征在于，所述固定化微生物曝气滤池的COD容积负荷为0.6～1.2kgCOD/m³·d，NH₄ ⁺-N容积负荷为0.25～0.6kgNH₄ ⁺-N/ m³·d。

5.如权利要求1所述尼龙66盐生产废水回用处理方法，其特征在于，混凝沉淀池和砂滤池产生的污泥排入污泥池，经离心脱水后泥饼外运。

6.用于权利要求1至4任一所述尼龙66盐生产废水回用处理的系统，其特征在于，该系统包括顺次连接的中和调节池、固定化微生物厌氧滤池、A/O池、沉淀池、固定化微生物曝气滤池、混凝沉淀池、砂滤池和消毒回用水池；所述固定化微生物曝气滤池的出水口还与A/O池的厌氧池进水口相连接。

7.如权利要求6所述的尼龙66盐生产废水回用处理系统，其特征在于，所述固定化微生物厌氧滤池和固定化微生物曝气滤池内均装填上、中、下三层载体；上层装填高度1.0～1.5m的无机载体，中层装填高度1.5～2.0m的有机载体，下层装填高度1.0～1.5m的无机载体。

8.如权利要求7所述的尼龙66盐生产废水回用处理系统，其特征在于，所述无机载体为粒径5.0～10.0mm的玄武岩，所述有机载体为粒径5.0～10.0mm、孔径0.2～0.5mm的聚氨酯载体。