CN106966496A - 一种高盐低温废水处理用强化剂及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种高盐低温废水用强化剂及方法，所述高盐低温废水处理用强化剂由甘露醇、四氢嘧啶、海藻糖、氨基酸、钾盐、肌醇甲酯、果聚糖、二甲基亚砜、甲醇和乙酰胺混合均匀制成，进行废水处理时，先向高盐低温废水中加入强化剂，再向序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器中投加厌氧氨氧化菌和反硝化菌，然后将高盐低温废水引入序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器中进行处理，其整体工艺过程简单，操作控制灵活，可以实现废水的同步脱氮除碳，节省能源和材料，生产成本低，经济效益好，便于推广应用。

Description

一种高盐低温废水处理用强化剂及方法
技术领域：
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种高盐低温废水用强化剂及方法，特别是一种强化厌氧氨氧化反硝化处理高盐低温废水用强化剂及方法。
背景技术：
高盐废水主要来自于食品加工、制药、石油天然气加工、制革、榨菜腌制、沿海地区海水利用直接排放的污水等。人们生活质量提高的同时也造成了高盐废水的排放呈现逐年增加的趋势，这些废水如果直接排放将导致江河水质矿化度提高，给土壤、地表水、地下水带来越来越严重的污染，危及生态环境。由于高盐度会使微生物细胞的渗透压失调，对微生物的细胞壁和酶系统造成破坏作用，并最终导致微生物活性降低或死亡。因此，使用生物法处理高盐废水一直是一个棘手的问题。此外，很多高盐废水如海产品加工废水同时还具有温度低的特点，而低温同样会对污水生物处理造成不好的影响。温度影响微生物活性主要通过影响微生物酶促反应，其主要途径有两种，一是影响酶催化反应的速率，二是影响基质扩散到细胞的速率。
厌氧氨氧化耦合反硝化工艺具有同步脱氮除碳的功能，反硝化过程产生的二氧化碳可以作为厌氧氨氧化过程的无机碳源，而厌氧氨氧化过程产生的硝酸盐氮可以进一步被反硝化过程去除。此外，二者反应速率快，并且可以共存于同一个反应器内，这就大大减少了占地面积和反应器容积。然而，厌氧氨氧化工艺的最适操作温度是30-35℃，低温会严重影响厌氧氨氧化菌的活性，反硝化菌对温度虽然不像厌氧氨氧化菌那样敏感，但是低温条件下的处理效果也远不如常温条件下的处理效果。此外，二者都对盐度比较敏感，高盐度会显著影响其细胞活性进而影响处理效果。因此，如何克服高盐、低温双重影响实现废水高效脱氮除碳是现有技术的一大难点。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种新型工艺和原理的高盐低温废水的同步脱氮除碳处理方法，以工业生产过程中排放的各种高盐低温废水为对象，对废水进行强化处理。
为了实现上述目的，本发明所述高盐低温废水处理用强化剂由甘露醇、四氢嘧啶、海藻糖、氨基酸、钾盐、肌醇甲酯、果聚糖、二甲基亚砜、甲醇和乙酰胺混合均匀制成，其中各组分的摩尔比为甘露醇：四氢嘧啶：海藻糖：氨基酸：钾盐：肌醇甲酯：果聚糖：二甲基亚砜：甲醇：乙酰胺＝10-20：1-5：5-10：2-8：6-28：2-6：1-10：2-8：5-25：1。
本发明对高盐低温废水进行处理时，采用序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器，其中连续式厌氧膜生物反应器中的膜采用微滤膜或超滤膜，微滤膜或超滤膜设置在反应器内部或外部，废水处理时微生物全部截留于反应器中，具体过程为：
(1)向高盐低温废水中加入高盐低温废水处理用强化剂，强化剂的投加量根据要处理的高盐低温废水水质指标确定，每吨废水投加量为5-25千克，强化剂透过废水中微生物的细胞膜渗透到细胞内，平衡细胞内外的渗透压，防止细胞脱水而死亡，并保护细胞免受低温的影响，最大限度地保持细胞活性；
(2)向序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器中投加厌氧氨氧化菌和反硝化菌，其中，厌氧氨氧化菌的投加比例不少于50％，将高盐低温废水引入序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器中，控制水力停留时间为2-25小时，pH值为6-9，反硝化菌将高盐低温废水中的有机物转化为二氧化碳，将硝酸盐氮转化为氮气，厌氧氨氧化菌利用反硝化菌产生的二氧化碳将废水中的氨氮转化为氮气和硝酸盐氮，反硝化菌进一步将产生的硝酸盐氮转化为氮气，实现同步脱氮除碳。
本发明所述序批式反应器和者连续式厌氧膜生物反应器均为市售产品。
本发明与现有技术相比，其整体工艺过程简单，操作控制灵活，可以实现废水的同步脱氮除碳，节省能源和材料，生产成本低，经济效益好，便于推广应用。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1：
本实施例的工艺过程在连续式厌氧膜生物反应器中实现，所采用的膜为中空纤维超滤膜，设置于反应器的内部，微生物被全部截留于反应器中，避免了微生物的流失。
本实施例针对某海产品加工企业所产生的高盐低温废水进行处理，其水质指标如表1所示，
表1 海产品加工废水水质指标
项目 范围 均值
COD/(mg/L) 767-1055 927
氨氮/(mg/L) 56-97 82
盐度/(mg/L) 25271-34105 29565
温度/(℃) 5-15 10
pH 6.0-7.5 6.8
对上述废水处理的具体过程为：
(1)向废水中加入由甘露醇、四氢嘧啶、海藻糖、氨基酸、钾盐、肌醇甲酯、果聚糖、二甲基亚砜、甲醇和乙酰胺组成的强化剂，投加量按照摩尔比甘露醇：四氢嘧啶：海藻糖：氨基酸：钾盐：肌醇甲酯：果聚糖：n二甲基亚砜：甲醇：乙酰胺＝18：5：8：6：25：5：7：6：22：1进行投加，每吨废水投加10千克强化剂，这些物质可以透过废水中微生物的细胞膜渗透到细胞内，平衡细胞内外的渗透压，防止细胞脱水而死亡，并保护细胞免受低温的影响，最大限度地保持细胞活性；
(2)向反应器中投加厌氧氨氧化菌和反硝化菌，其中，厌氧氨氧化菌的投加比例为80％，将海产品加工废水引入反应器中，控制水力停留时间为12小时，pH值为7，反硝化菌将废水中的有机物转化为二氧化碳，将硝酸盐氮转化为氮气，厌氧氨氧化菌利用反硝化菌产生的二氧化碳将废水中的氨氮转化为氮气和硝酸盐氮，反硝化菌进一步将产生的硝酸盐氮转化为氮气，COD和氨氮的去除率分别为96％和92％，实现同步脱氮除碳。
实施例2：
本实施例的工艺过程在序批式反应器中实现，反应完成后待污泥完全静沉后再排水，微生物被全部截留于反应器中，避免了微生物的流失。
本实施例针对某榨菜腌制企业所产生的高盐低温废水进行处理，其水质指标如表2所示。
表2 榨菜腌制废水水质指标
项目 范围 均值
COD/(mg/L) 3465-4917 4091
氨氮/(mg/L) 47-62 55
盐度/(mg/L) 37105-52851 47097
温度/(℃) 8-18 14
pH 4.5-6.2 5.5
对上述废水处理的具体过程为：
(1)向废水中加入由甘露醇、四氢嘧啶、海藻糖、氨基酸、钾盐、肌醇甲酯、果聚糖、二甲基亚砜、甲醇和乙酰胺组成的强化剂，投加量按照摩尔比甘露醇：四氢嘧啶：海藻糖：氨基酸：钾盐：肌醇甲酯：果聚糖：二甲基亚砜：甲醇：乙酰胺＝12：2：10：5：20：6：8：2：5：1进行投加，每吨废水投加22千克强化剂，这些物质可以透过废水中微生物的细胞膜渗透到细胞内，平衡细胞内外的渗透压，防止细胞脱水而死亡，并保护细胞免受低温的影响，最大限度地保持细胞活性；
(2)向反应器中投加厌氧氨氧化菌和反硝化菌，其中，厌氧氨氧化菌的投加比例为50％，将榨菜腌制废水引入反应器中，控制水力停留时间为20小时，pH值为6.5，反硝化菌将废水中的有机物转化为二氧化碳，将硝酸盐氮转化为氮气，厌氧氨氧化菌利用反硝化菌产生的二氧化碳将废水中的氨氮转化为氮气和硝酸盐氮，反硝化菌进一步将产生的硝酸盐氮转化为氮气，COD和氨氮的去除率分别为91％和89％，实现同步脱氮除碳。

Claims (2)

1.一种高盐低温废水处理用强化剂，其特征在于由甘露醇、四氢嘧啶、海藻糖、氨基酸、钾盐、肌醇甲酯、果聚糖、二甲基亚砜、甲醇和乙酰胺混合均匀制成，其中各组分的摩尔比为甘露醇：四氢嘧啶：海藻糖：氨基酸：钾盐：肌醇甲酯：果聚糖：二甲基亚砜：甲醇：乙酰胺＝10-20：1-5：5-10：2-8：6-28：2-6：1-10：2-8：5-25：1。
2.一种采用如权利要求1所述强化剂处理高盐低温废水的方法，其特征在于对高盐低温废水进行处理时，采用序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器，其中连续式厌氧膜生物反应器中的膜采用微滤膜或超滤膜，微滤膜或超滤膜设置在反应器内部或外部，废水处理时微生物全部截留于反应器中，具体过程为：
(1)向高盐低温废水中加入高盐低温废水处理用强化剂，强化剂的投加量根据要处理的高盐低温废水水质指标确定，每吨废水投加量为5-25千克，强化剂透过废水中微生物的细胞膜渗透到细胞内，平衡细胞内外的渗透压，防止细胞脱水而死亡，并保护细胞免受低温的影响，保持细胞活性；
(2)向序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器中投加厌氧氨氧化菌和反硝化菌，其中，厌氧氨氧化菌的投加比例不少于50％，将高盐低温废水引入序批式反应器或者连续式厌氧膜生物反应器中中，控制水力停留时间为2-25小时，pH值为6-9，反硝化菌将高盐低温废水中的有机物转化为二氧化碳，将硝酸盐氮转化为氮气，厌氧氨氧化菌利用反硝化菌产生的二氧化碳将废水中的氨氮转化为氮气和硝酸盐氮，反硝化菌进一步将产生的硝酸盐氮转化为氮气，实现同步脱氮除碳。
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