CN109678243A - 多种废水的联合处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保技术领域，涉及含高浓度硝态氮废水与环己酮废碱及合成氨废水的联合处理方法。以含高浓度COD的废水作为反硝化碳源，以含氨氮的废水作为反硝化氮源，经过预处理和中和调节，将混合后的废水的温度、pH及碳氮比调至厌氧反应塔内反硝化细菌的最适宜状态，使得废水的碳、氮形成了互补，使微生物所需营养元素均衡，适宜用生物处理方法进行处理。本发明方法处理后的排放水符合GB8978‑1996中华人民共和国《污水综合排放标准》的一级标准要求。

Description

多种废水的联合处理方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及多种废水，特别是含高浓度硝态氮废水与环己酮废碱及合成氨废水的联合处理工艺。
背景技术
化工企业在生产过程中会产生大量的含有高浓度硝态氮的有机废水，此类废水中大多数都含有高浓度的含氮污染物，由此对环境产生的危害和风险都是巨大的。首先，很多的含氮有机物存在很强的毒性，通过长时间在土壤中的积累会对人类赖以生存的环境带来很大的危害；其次，一些含氮有机物在被微生物分解后产生硝酸盐和亚硝酸盐，都是水质富营养化的首要危害物。同时在所产生的废水中，COD也是一个危害性极强的污染物，COD浓度越高，说明水体受有机物的污染越严重，有毒的有机物进入水体，不仅危害水体的生物如鱼类，而且还可经过食物链的富集，最后进入人体，引起人体慢性中毒。
氮在污水中的主要存在形式有分子态氮、有机态氮、亚硝态氮和硝态氮以及硫氢化物和氰化物，而在未处理的原废水中，有机态氮和氨氮是氮的主要存在形式，经二级生化处理后出水中氨氮和硝态氮是氮的主要存在形式。在一定条件下各种形式的氮可以相互转化。氮化合物是营养物质，因而会引起藻类的过度增殖，造成水体的富营养化现象，大量藻类死亡时会耗去水中的氧，而一些藻类的蛋白类毒素可富集在水产生物体内，并通过食物链使人中毒。NH3对鱼类和其他水生物有较大的毒性；排放废水中的氨氮和有机氮会消耗受纳水体中的溶解氧。NH3对某些金属有腐蚀作用，对给水投氯消毒会有不利的影响，会使加氯量成倍增加，从而增加给水处理的成本。使水质下降，为了脱色、除嗅、除味而使化学药剂投加量成倍增加，滤池的反冲洗次数亦增加。NO2-和NO3-对人体健康有害，水中亚硝酸氮超过1mg/L时，即会使水生生物的血液结合氧的能力降低；超过3mg/L时，可在24-96小时内使金鱼、鳊鱼死亡。亚硝酸氮与胺作用生成的亚硝胺有致癌、致畸作用。饮水中NO2-N含量超过10mg/L时可引起婴儿高铁血红蛋白症，亚硝酸可使血红素中的Fe2+成为Fe3+而失去结合氧能力。
COD即化学需氧量。化学需氧量高意味着水中含有大量还原性物质，其中主要是有机污染物。化学需氧量越高，就表示江水的有机物污染越严重，这些有机物污染的来源可能是农药、化工厂、有机肥料等。如果不进行处理，许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来，在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生态系统即被摧毁。人若以水中的生物为食，则会大量吸收这些生物体内的毒素，积累在体内，这些毒物常有致癌、致畸形、致突变的作用，对人极其危险。另外，若以受污染的江水进行灌溉，则植物、农作物也会受到影响，容易生长不良，而且人也不能取食这些作物。
本发明中处理的就是含高浓度的硝态氮废水和高浓度COD废水以及氨氮废水，这几种废水分别来自于催化剂生产末端洗涤排水、环己酮装置末端废水以及合成氨装置产生的废水，其中催化剂废水中主要的成分是NO3-和NO3--N，含量在NO3-≥ 5000 mg/L、NO3--N≥ 1000 mg/L，处理后，硝态氮含量低于25mg/L，符合国家标准要求；环己酮装置废水主要的成分是COD，含量在20~40万mg/L，经处理后，COD含量小于300mg/L，符合国家标准要求；合成氨装置废水主要的成分是NH3-N，含量≤ 300mg/L，经处理后，氨氮含量小于30mg/L，符合国家标准要求。
现有技术中，无法高效的处理含硝态氮浓度在1400mg/L的高浓度废水，同时，也没有将数套装置的废水经过合理的调配，将废水各成分作为反硝化细菌的反应能量来源，分别充当碳源、氮源、磷源，这样即节约了成本，同时还提升了废水的处理效果，一套污水处理装置，解决了至少三套生产装置所产生的废水，同时都满足国家标准，实现了达标排放。
发明内容
本发明的目的是提出一种含高浓度硝态氮废水与环己酮废碱及合成氨废水的联合处理方法。利用微生物处理方法，在厌氧反应塔内，通过反硝化细菌对混合后的废水进行反硝化处理，硝态氮得到了有效的分解，而合成氨废水与环己酮废碱液则被用作反硝化细菌生存所需的氮源和碳源，为反硝化细菌处理硝态氮提供能量。废水联合反应塔为菌种和联合废水提供了合适的反应条件。
本发明是通过下述方案实现的：含高浓度硝态氮废水与环己酮废碱及合成氨废水的联合处理方法，其特征在于：将含高浓度硝态氮的废水、含高浓度COD的环己酮废碱液和含氨氮的废水进行混合，得到混合废水，通过一个厌氧生物反应器，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。
所述的高浓度硝态氮废水，其特征在于可处理的废水硝态氮浓度5000-10000mg/L。
所述的含高浓度COD的废碱液，其特征在于，COD浓度20~40万mg/L。
所述氨氮废水中氨氮浓度为100-300mg/L。
所述含高浓度硝态氮的废水、含高浓度COD的环己酮废碱液和含氨氮的废水混合体积比例为：160-250:8-14:20-50。
所述厌氧生物反应器的混合废水的pH值控制在2-6之间。
所述进入厌氧生物反应器的混合废水进水流量为80-300 m3/h。
所述进入厌氧生物反应器的混合废水温度控制在20-50℃。
所述反硝化细菌生物处理的方法为：置反硝化细菌为异养、兼性厌氧细菌,其进行新陈代谢的过程中，进行无氧呼吸，以硝酸根作为电子受体，氧化有机物，还原硝酸根为氮气。
本发明的有益效果：
1、该方法技术先进，投资抵，可将多套装置排出的不同成分的污水重新作为本发明工艺中的原料，进行高效的利用，通过人工调节，将各组份污水分别作为反硝化菌种的碳源和氮源，供菌种食用，以废制废，最终实现污水达标排放；
2、该方法技术先进，投资抵，工艺流程简单，设备运行过程产生的生物污泥少，运行费用低；
3、在含有高浓度硝态氮的有机废水中，投加含高浓度的氨氮废水与含高浓度的COD废水，在厌氧反应塔内，通过反硝化细菌的反硝化作用，不但显著的促进了氨氮的转化速率，同时也大大的降低了COD的浓度，去除了水中的高浓度硝态氮，联合处理氨氮、硝态氮及COD，在厌氧反应塔内，经过一系列的控制和反应，达到了含高浓度硝态氮废水的处理标准。
具体实施方式
实施例1
将含 8000mg/L硝态氮的废水、含250000mg/LCOD的环己酮废碱液和含200mg/L氨氮的废水进行混合，得到混合废水，混合废水流量为110m3/h调节混合废水PH值为2.5混合废水进入厌氧生物反应器前的温度为35℃，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。处理后所排放污水的硝态氮浓度为24.7mg/L、COD浓度368.8mg/L、氨氮浓度7.1mg/L。
实施例2
将含 8500mg/L硝态氮的废水、含260000mg/LCOD的环己酮废碱液和含230mg/L氨氮的废水进行混合，得到混合废水，混合废水流量为100m3/h，调节混合废水PH值为2.6，混合废水进入厌氧生物反应器前的温度为37℃，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。处理后所排放污水的硝态氮浓度为26.3mg/L、COD浓度319.0mg/L、氨氮浓度8.2mg/L。
实施例3
将含 7000mg/L硝态氮的废水、含270000mg/LCOD的环己酮废碱液和含245mg/L氨氮的废水进行混合，得到混合废水，混合废水流量为120m3/h，调节混合废水PH值为2.5，混合废水进入厌氧生物反应器前的温度为39℃，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。处理后所排放污水的硝态氮浓度为25.5mg/L、COD浓度312.8mg/L、氨氮浓度6.7mg/L。
实施例4
将含 7500mg/L硝态氮的废水、含270000mg/LCOD的环己酮废碱液和含255mg/L氨氮的废水进行混合，得到混合废水，混合废水流量为125m3/h，调节混合废水PH值为2.7，混合废水进入厌氧生物反应器前的温度为40℃，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。处理后所排放污水的硝态氮浓度为26.9mg/L、COD浓度323.4mg/L、氨氮浓度6.1mg/L。
实施例5
将含 9000mg/L硝态氮的废水、含300000mg/LCOD的环己酮废碱液和含260mg/L氨氮的废水进行混合，得到混合废水，混合废水流量为130m3/h，调节混合废水PH值为2.9，混合废水进入厌氧生物反应器前的温度为42℃，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。处理后所排放污水的硝态氮浓度为25.1mg/L、COD浓度322.6mg/L、氨氮浓度7.7mg/L。
实施例6
将含 10000mg/L硝态氮的废水、含400000mg/LCOD的环己酮废碱液和含300mg/L氨氮的废水进行混合，得到混合废水，混合废水流量为300m3/h，调节混合废水PH值为4，混合废水进入厌氧生物反应器前的温度为42℃，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。处理后所排放污水的硝态氮浓度为25.8mg/L、COD浓度341.8mg/L、氨氮浓度8.4mg/L。

Claims (9)

1.一种多种废水的联合处理方法，其特征在于：将含硝态氮的废水、含COD的环己酮废碱液和含氨氮的废水进行混合，得到混合废水，通过一个厌氧生物反应器，利用反硝化细菌生物处理的方法，去除混合废水中的硝态氮，同时消耗掉COD及氨氮，实现多组分污水联合处理后的达标排放。
2.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于所述高浓度硝态氮废水的硝态氮浓度为5000-10000mg/L。
3.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于所述含高浓度COD的废碱液， COD浓度20~40万mg/L。
4.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于氨氮浓度为100-300mg/L。
5.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于含高浓度硝态氮的废水、含高浓度COD的环己酮废碱液和含氨氮的废水混合体积比例为：160-250:8-14:20-50。
6.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于，进入厌氧生物反应器的混合废水的pH值控制在2-6之间。
7.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于，进入厌氧生物反应器的混合废水进水流量为80-300 m3/h。
8.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于，进入厌氧生物反应器的混合废水温度控制在20-50℃。
9.根据权利要求1所述多种废水的联合处理方法，其特征在于反硝化细菌生物处理的方法：反硝化细菌为异养、兼性厌氧细菌,其进行新陈代谢的过程中，进行无氧呼吸，以硝酸根作为电子受体，氧化有机物，还原硝酸根为氮气。
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