CN114684999B - 处理高硫酸盐有机废水的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种处理高硫酸盐有机废水的工艺方法，所述工艺方法包括前端处理段、深度处理段、污泥处理段、尾气处理段；所述前端处理段依次包括pH调节、一级好氧处理、厌氧处理、吹脱处理、A/O段处理、BAF段处理；其中一级好氧处理是采用高耐盐菌GXNYJ‑DL‑1处理废水，所述深度处理段依次包括脱硬除磷、超滤、纳滤和反渗透处理；所述污泥处理段是把一级好氧单元、A/O单元、BAF单元产生的多余污泥进行污泥厌氧化处理，把大部分活性污泥转化为甲烷气回收至甲烷储罐。本发明的工艺方法做到最大化硫酸盐的资源回用，并最终实现废水达标排放，尤其是总盐的达标排放，同时由于硫化氢、污泥、甲烷回收利用，整体大幅度减少二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理高硫酸盐有机废水的工艺方法，尤其是利用一株高耐盐菌分解高盐废水中COD的作用处理废水的方法，属于微生物和废水处理技术领域。
背景技术
高硫酸盐有机废水存在于各个行业，例如化工、制药、造纸、食品加工、采矿等。尤其是生物发酵领域，如二元酸发酵废水属于典型的高硫酸盐有机废水，也针对这类废水，现有的技术及研究方向如下：
（1）化学法，即投加石灰使硫酸盐转化为硫酸钙沉淀。如专利CN106865880A、CN105439374A等，其硫酸盐脱除的核心为石灰中和，同时采用化学絮凝，如果高COD有机废水也采取此种工艺，那么在投加石灰和絮凝剂时，不仅会产生硫酸钙沉淀，同时会有大量有机物和重金属混入沉淀中，最终生成的石灰渣和污泥只能当做危废，没有利用价值还产生二次污染。
（2）简单生化法，即采用一级厌氧工艺。由于厌氧工艺容积负荷远高于好氧工艺，故多采用厌氧处理有机废水。若废水中含有硫酸盐，在厌氧条件下硫酸盐在硫酸盐还原菌（SRB）作用下还原为S2-离子，该离子具有较强的生物毒性，对微生物菌群尤其是产甲烷菌具有较大的抑制作用，严重影响有机物的去除。因此为了减少S2-离子对产甲烷菌的影响，一般要求一级厌氧反应器的硫酸盐浓度小于2000mg/L，而对于硫酸盐浓度超过10000mg/L的有机废水并不适用。如专利CN103771670A，其硫酸盐浓度多在1000mg/L以下，采用单独厌氧加好氧工艺，但该工艺并不适用于二元酸发酵工艺废水。
（3）两级厌氧工艺，即为了避免厌氧过程中硫酸盐还原菌与产甲烷菌的相互竞争，目前国内外多采用两级厌氧工艺处理高浓度有机废水。如专利CN105439374A所述，一级厌氧控制在水解酸化阶段，硫酸盐还原菌将废水中的大部分硫酸盐还原成S2-离子，并与H+结合生成硫化氢，硫化氢经氮气吹脱进入干法脱硫器脱硫；二级厌氧控制在产甲烷阶段，厌氧出水进入好氧反应池进一步处理。该专利在一级厌氧段使用的干法脱硫是一种较陈旧的技术，其在脱硫剂更换、连续操作、再生处理等都存在较大弊端，且没有明确硫脱除后其最终的去向；二级厌氧过程中有机物最终生成甲烷、二氧化碳、水和少量硫化氢，即沼气，该专利也忽略了沼气的处理。
（4）生物脱硫技术，即硫酸盐在厌氧条件下经硫酸盐还原菌还原成硫化物或硫化氢，然后再经过硫氧化菌生物氧化生成单质硫，如专利CN102795739A、CN103172218A、CN103319002A。上述生物脱硫技术都存在过程不易控制、条件要求苛刻的缺点，且液相制取硫磺还存在分离效果差、硫磺纯度低的问题，因此该技术虽发展了几十年，但目前离工业化应用还有一定的距离。
（5）特种耐盐菌生物技术，该技术是基于基因工程技术的快速发展，通过科学方法驯化出适应高含盐废水的优势菌群，该类菌体以其独特的细胞结构和物质组成能够在较高含盐度的环境中生长，如专利CN201610547861、CN201510626828、CN201610720403、CN201510737150。目前该方向专利在菌种筛选及培养中多以NaCl作为盐的主要成分，硫酸盐的质量占比较低，这是因为培养基/液中硫酸盐浓度较高时会因为局部厌氧产生硫化物或硫化氢，带来一定的生物毒性，抑制或杀死菌种。而且上述专利涉及的耐盐菌仅简单陈述了其可用于高含盐废水中，并没有考察特殊环境下菌株的稳定性和长周期适应能力，也缺少具体实施细节，且其含盐废水都是含NaCl废水。
生物发酵领域如长链二元酸的发酵污水，由于发酵法是生产长链二元酸的主要方法，但利用生物发酵法生产长链二元酸存在的一大难题就是工艺废水难以处理，该废水属于高COD、高硫酸盐有机废水，废水硫酸盐浓度最高可达20000～50000mg/L，COD超过10000mg/L。由于大量存在的硫酸盐离子使得这股高含盐废水不易生化，而又由于高有机物的原因，无法直接采用膜分离、蒸发结晶等物化工艺路线（易堵塞）。尤其是部分地区开始限制总盐排放，例如山东省发布了《流域水污染物综合排放标准》DB37/3416，该标准明确提出重点保护区域第二类污染物含盐量最高允许排放浓度为1600mg/L，因此对于COD浓度接近10000mg/L、含盐量尤其是硫酸盐含量在20000～50000 mg/L的废水，其达标处理的难度非常大。
发明内容
针对以上不足，本发明为现有技术提供一种处理高硫酸盐有机废水的工艺方法，利用一株高耐盐菌株处理高硫酸盐有机废水，通过有机物脱除、MVR分盐、污泥处理等工序最终实现废水零排放及资源回收利用，尤其适用于二元酸发酵废水的处理。
为了实现以上技术目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种处理高硫酸盐有机废水的工艺方法，所述高硫酸盐有机废水中硫酸盐含量≥10000mg/L，COD≥5000mg/L；
所述工艺方法包括前端处理段、深度处理段、污泥处理段、尾气处理段；
所述前端处理段依次包括pH调节、一级好氧处理、厌氧处理、吹脱处理、A/O段处理、BAF段处理；所述一级好氧处理是采用高耐盐菌GXNYJ-DL-1处理废水，使其COD降至1000mg/L以下；所述厌氧处理是在硫酸盐还原菌作用下将硫酸盐还原为硫化氢，同时以甲烷为吹脱气进行吹脱，将产生的硫化氢带出废水体系；所述厌氧出水进入A/O段，O段在前，A段在后，采用常规污泥菌种；A段出水进入BAF段进一步脱除COD，使COD降至70mg/L以下；；
所述高耐盐菌GXNYJ-DL-1（Halomonas nigrificans）已于2020年7月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 20350；
所述深度处理段依次包括脱硬除磷、超滤、纳滤和反渗透处理；所述脱硬除磷段通过投加化学药剂使钙离子、镁离子和磷酸根离子等以沉淀形式析出，经澄清过滤后依次进行超滤和纳滤，其中硫酸盐被分离出来，进入浓水侧并回用至一级好氧出水，再通过厌氧段进一步回收利用；纳滤之后的淡水直接进入调控池，或经过反渗透处理后进入调控池；调控池出水达标排放，所述反渗透处理是将浓水进行蒸发结晶，得到高纯度氯化钠；
所述污泥处理段是把一级好氧单元、A/O单元、BAF单元产生的多余污泥进行污泥厌氧化处理，把大部分活性污泥转化为甲烷气回收至甲烷储罐；
所述尾气处理段包括溶剂吸收、溶剂再生和硫磺制取；所述溶剂吸收是以吸收剂吸收厌氧处理段产生的气体中的硫化氢，使气体净化得到甲烷，并储存至甲烷储罐；所述溶剂再生是加热使吸收硫化氢的吸收剂将吸收的气体逸出，溶剂回用，逸出的气体进入硫磺装置制取工业产品硫磺。
进一步的，所述pH调节是向废水中加入pH调节剂调节废水的pH为6.5~7.5，所述pH调节剂为加入废水后不会与硫酸盐产生沉淀或者微溶化合物的碱，为保持后续Na2SO4和NaCl的纯度，优选氢氧化钠，所述pH调节在调节池中进行。
进一步的，所述的一级好氧选自生物接触氧化工艺、MBBR工艺等高容积负荷的工艺中的一种，其容积负荷在2kg（BOD5）/m3·d以上，溶解氧控制在2mg/L以上，废水停留时间为24～120h；
进一步的，所述厌氧处理的废水中溶解氧控制在0.2mg/L以下，采用甲烷气进行吹脱，废水停留时间为12～144h，温度为25～35℃，甲烷吹脱气与废水的体积比不小于5:1。
本领域技术人员应当了解的是，一级好氧段通过高耐盐菌GXNYJ-DL-1可以把废水绝大部分有机物分解掉，部分转化为无机碳（二氧化碳），部分以有机碳形式转存至活性污泥中，通过排泥方式去除；此高耐盐菌GXNYJ-DL-1解决了高含盐情况下普通菌种无法生存的问题，其耐硫化物毒性还解决了大量硫酸盐存在下普通耐盐菌因曝气不均匀或菌群局部厌氧化造成硫化物浓度较高乃至无法生存的问题；所述厌氧段为硫酸盐还原段，在硫酸盐还原菌作用下把绝大部分硫酸盐还原为硫化氢，通过持续不断的甲烷吹脱把多余硫化氢气体带出体系，由于一级好氧段已经把绝大部分有机物去除，因此剩余少量有机物不足以产甲烷菌大量繁殖，此时硫酸盐还原菌为主体，少量有机物作为硫酸盐还原菌的碳源被消耗。
进一步的，所述A/O段处理采用常规活性污泥法，使用常规生物菌群；O段在前，废水停留时间为12～48h；A段在后，废水停留时间6～24h；所述O段主要处理一级好氧剩余有机物及厌氧段部分酸化水解有机物，由于大量有机物和硫酸盐已经在上述单元去除，因此该单元盐浓度适中、容积负荷适中，常规生物菌群短时间即可达到处理效果，A段为厌氧段，起到部分脱氮除磷的作用，同时可进一步提高废水可生化性，有利于后续BAF段生化处理；所述BAF段停留时间为6～36h。
进一步的，针对磷含量较高的废水，所述的脱硬除磷选用的化学药剂为PAC（聚合氯化铝）、氯化铁和PAM（聚丙烯酰胺）复合药剂，除磷的同时去硬度，防止后续膜组件堵塞。
进一步的，所述的超滤能过滤掉水中残留的污泥微生物、絮凝沉淀等；所述的纳滤能过滤硫酸根离子、磷酸根离子及其他二价、三价离子，使其进入浓水侧；所述的超滤和纳滤浓水回送至一级好氧出水，与其并在一起进入厌氧段，硫酸盐进一步被厌氧还原为硫化氢，使整体工艺无硫酸盐离子外排。
进一步的，纳滤出水可直接流向出水调控池，在盐含量大于该地区排放限值（例如山东部分地区盐含量不得大于1600mg/L），部分纳滤出水经过反渗透脱盐后进入出水调控池，经过混合调控后使整体出水达到排放标准。
进一步的，所述污泥处理段主要把各生化单元产生的污泥回收，通过污泥厌氧化把生物污泥转化为甲烷，由于一级好氧段在去除有机物的过程中会产生大量生物污泥，此污泥处理段可以有效的实现资源回收。
进一步的，所述尾气处理段的溶剂吸收所选用的溶剂为一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺和N-甲基二乙醇胺中的至少一种，优选为N-甲基二乙醇胺。被吸收剂吸收的主要是硫化氢气体，还包括少量的二氧化碳。
进一步的，所述溶剂再生在加热蒸馏塔中进行。
进一步的，所述的甲烷储罐甲烷通过前序溶剂吸收分离后其纯度可达90%以上，其中部分回用至吹脱气外，多余部分可当做产品资源化利用。
进一步的，所述硫磺制取可采用Claus工艺或LO-CAT工艺。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明提供的高效耐盐菌株GXNYJ-DL-1不仅耐盐性能优异，而且具有较强耐受硫化物毒性的能力，生命力强，稳定性高，在本发明的处理高硫酸盐有机废水中发挥不可替代的作用，本发明的工艺方法解决了高硫酸盐、高COD有机废水难以实现COD与盐含量达标排放的问题，为某些地区及将来更严格的排放标准提供了技术支持。
（2）本发明的工艺方法做到最大化硫酸盐的资源回用，具体体现在：在pH调节池加入氢氧化钠、氢氧化钾等而非氢氧化钙，没有让硫进入以硫酸钙、絮凝药剂为主体的固危废中；以独立厌氧来最大化硫酸盐还原；以甲烷吹脱强化硫化氢的回收；以纳滤膜分离为关键回收废水中剩余硫酸盐；以溶剂吸收、再生及制取硫磺相结合实现硫酸盐资源回用，同时实现出水总盐的达标排放。
（3）本发明针对好氧工艺产泥量多的特点，提出了污泥回收、污泥厌氧化、甲烷循环吹脱、甲烷分离提纯、甲烷回收利用的工艺路线，实现了有机物资源化利用，同时制得高纯度的甲烷。
（4）本发明提供的工艺方法最终实现废水达标排放，尤其是总盐的达标排放，同时由于硫化氢、污泥、甲烷回收利用，整体大幅度减少二次污染。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1. 实施例1中菌株在不同盐浓度下的生长曲线；
图2. 实施例1中菌株在不同盐浓度下对COD的去除率；
图3. 实施例2中菌株在S2-浓度下的生长曲线；
图4. 实施例3中长链二元酸发酵污水处理流程图。
生物材料保藏说明
本发明提供的高耐盐菌株（Halomonas nigrificans）GXNYJ-DL-1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；保藏编号：CGMCC No. 20350；保藏日期： 2020年7月13日。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
高耐盐菌GXNYJ-DL-1的耐盐性能测定
配制模拟废水（g/L）：苯酚 0.4，NaCl 3，FeSO4 0.02，CaCl2 0.03，MgSO4 1，Na2SO43，KH2PO4 0.034 ，NH4Cl 0.3，酵母膏0.1，胰蛋白胨 0.05g，pH 7，盐含量约1%（质量百分比）。在1%盐含量模拟废水基础上额外添加Na2SO4配成盐含量分别为5%、9%、13%、17%、21%、25%的废水。
取GXNYJ-DL-1菌液，按照与模拟废水体积比1:20加入到锥形瓶中，采用摇床震荡方法，控制温度在35℃，转速150 rpm，定时取样，用分光光度计测定菌密度（OD600），绘制菌株生长曲线，菌株在不同盐浓度下的生长曲线，见图3；并测定最终反应液COD值，以测定菌株对COD的去除率，图4标示了76h后菌株在不同盐浓度下的COD去除率。
通过图1和图2可知，随着盐浓度增加，菌株的生长会相对变缓，但经过一定的适应期后菌株都能够快速增长，在1%～13%盐浓度下，菌株生长都比较快，其COD去除率（初始苯酚COD约为1247mg/L）也高达65%以上；在25%盐浓度下，菌株适应期相对较长，约为50h，随后菌株开始进入生长期，OD600值明显增加，对应COD去除率仍可高达53%。
通过本实施例可知，菌株GXNYJ-DL-1具有较强耐盐能力，在盐浓度25%情况下仍可使COD去除率达到53%。
实施例2
高耐盐菌GXNYJ-DL-1的耐S2-毒性测定
配制模拟废水（g/L）：苯酚 0.4，NaCl 3，FeSO4 0.02，CaCl2 0.03，MgSO4 1，Na2SO443，KH2PO4 0.034 ，NH4Cl 0.3，酵母膏0.1，胰蛋白胨 0.05g，pH 7，盐含量约5%（质量百分比）。在模拟废水基础上额外添加Na2S配成S2-质量浓度0mg/L、50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L的废水。
取GXNYJ-DL-1菌液，按照与模拟废水体积比1:20加入到锥形瓶中，静置24h后再采用摇床震荡，控制温度在35℃，转速150rpm，定时取样，用分光光度计测定菌密度（OD600），绘制菌株生长曲线，如图3 所示。
通过图3可知，静置期间菌株的生长都非常缓慢，一方面受溶解氧的制约，一方面受S2-毒性抑制，24h静置期过后开始摇床震荡反应，此时菌株浓度开始有明显增长，但与实施例1相比，菌株生长相对较慢；经过两天的生长，总体OD600值由0.25升至0.45，说明菌株并未因前期S2-的毒性而丧失活力，在经过了相对较长的适应期后开始逐渐恢复活力，尤其是含300mg/L 的S2-样品，其菌株浓度仍在稳步增长。
通过本实施例可知，菌株GXNYJ-DL-1具有较强耐S2-毒性能力，目前已证明可以耐受S2-浓度达300mg/L。
实施例3
采用本发明的工艺方法处理长链二元酸发酵污水：
处理二元酸发酵污水的工艺流程图如图4所示：包括二元酸工艺，二元酸工艺废水依次经调节池内pH调节、一级好氧、厌氧、A/O、BAF、脱硬除磷、超滤、纳滤、可选择地进行反渗透处理后进入出水调节池，之后进行达标排放。其中，一级好氧、A/O单元和BAF单元的多余污泥进行污泥厌氧化处理，将活性污泥转化为甲烷气并回收存储于甲烷储罐；所述厌氧通入甲烷作为吹脱气，将反应产生的硫化氢带出，进行溶剂吸收，分离得到的甲烷进入甲烷储罐，溶剂再进行再生，得到硫化氢进行硫磺制取。
二元酸发酵工艺产生的废水，其水质如下：COD 10300mg/L，硫酸盐30000mg/L，全盐量为51000mg/L，pH为3.5，废水流量为10t/h。
废水处理的具体操作条件如下：废水在调节池中投加NaOH至pH为6.8，流入一级好氧单元，该单元采用生物接触氧化池工艺，菌种为高效耐盐菌GXNYJ-DL-1，溶解氧控制在2mg/L以上，废水停留时间为72h，最终出水COD为950mg/L，流入厌氧单元。控制厌氧单元的溶解氧在0.2mg/L以下，废水停留时间90h，温度30℃，采用甲烷气进行吹脱，甲烷吹脱气与废水的体积比为6:1，使厌氧产生的硫化氢从水相中分离随甲烷进入气相，并进入尾气处理段。厌氧单元出水进入A/O单元，进水COD为562mg/L，硫酸盐含量为3500mg/L，该单元采用常规活性污泥法，使用常规生物菌群，O段废水停留时间为24h，A段废水停留时间为12h，A段出水进入BAF段，停留时间为10h，出水COD降至66mg/L，总磷含量55mg/L。一级好氧单元、A/O单元、BAF单元污泥除正常回流外，多余部分输送至污泥厌氧化单元，通过污泥厌氧化把污泥转化为甲烷气回收至甲烷储罐。
深度处理段脱硬除磷选用的化学药剂为PAC（聚合氯化铝）、氯化铁和PAM（聚丙烯酰胺）复合药剂，可脱除总磷、钙镁硬度，同时通过絮凝沉淀的吸附作用去除部分COD，出水COD为61mg/L，总磷含量2mg/L，硫酸盐含量3452mg/L，总盐含量6500mg/L，出水流入超滤、纳滤单元，经过超滤纳滤处理后淡水侧COD为55mg/L，总磷0.1mg/L，硫酸盐含量23mg/L，总盐含量3218mg/L，浓水侧硫酸盐含量为10560mg/L，回送至一级好氧出水，与其并在一起进入厌氧段再次处理。
纳滤出水分为两股，一股直接排入出水监控池，占纳滤出水流量的40%，一股排入反渗透段，经过处理后总盐含量低至302mg/L，混入监控池，最终出水监控池盐含量1468mg/L，满足部分地区含盐量小于1600mg/L的排放标准，COD为52mg/L，总磷0.04mg/L，同样满足排放标准。
厌氧处理产生的尾气经贫胺液N-甲基二乙醇胺溶液吸收后，得到纯度为97.5%的甲烷，存入甲烷罐，部分循环使用，部分当做产品利用。溶剂吸收段吸收饱和后，富胺液进入溶剂再生塔再生，再生后的贫胺液返回溶剂吸收段，逸出的气体为纯度约93.1%的硫化氢，进入硫磺装置，采用Claus工艺制取硫磺。
通过本实施例可见本发明能够有效处理长链二元酸发酵污水，可以做到总盐、COD、总磷等各项指标达标排放，同时还实现了资源回收利用。
实施例4
利用图4所示的工艺处理某高硫酸盐高有机废水：
废水水质如下：COD 11000mg/L，硫酸盐28000mg/L，全盐量为42000mg/L， pH为6，废水流量为10t/h。
废水处理的具体操作条件如下：废水在调节池中投加NaOH至pH为7，流入一级好氧单元，该单元采用生物接触氧化池工艺，菌种为高耐盐菌GXNYJ-DL-1，溶解氧控制在2mg/L以上，废水停留时间为82h，最终出水COD为960mg/L，流入厌氧单元。控制厌氧单元的溶解氧在0.2mg/L以下，废水停留时间85h，温度30℃，采用甲烷气进行吹脱，甲烷吹脱气与废水的体积比为7:1，使厌氧产生的硫化氢从水相中分离随甲烷进入气相，并进入尾气处理段。厌氧单元出水进入A/O单元，进水COD为720mg/L，硫酸盐含量为3125mg/L，该单元采用常规活性污泥法，使用常规生物菌群，O段废水停留时间为28h，A段废水停留时间为14h，A段出水进入BAF段，停留时间为12h，出水COD降至68mg/L，总磷含量5mg/L。一级好氧单元、A/O单元、BAF单元污泥除正常回流外，多余部分输送至污泥厌氧化单元，通过污泥厌氧化把污泥转化为甲烷气回收至甲烷储罐。
深度处理段脱硬除磷选用的化学药剂为PAC（聚合氯化铝）、氯化铁和PAM（聚丙烯酰胺）复合药剂，可脱除总磷、钙镁硬度，同时通过絮凝沉淀的吸附作用去除部分COD，出水COD为63mg/L，总磷含量0.3mg/L，硫酸盐含量3052mg/L，总盐含量5181mg/L，出水流入超滤、纳滤单元，经过超滤纳滤处理后淡水侧COD为56mg/L，总磷0.05mg/L，硫酸盐含量21mg/L，总盐含量1483mg/L，浓水侧硫酸盐含量为10025mg/L，回送至一级好氧出水，与其并在一起进入厌氧段再次处理。
由于纳滤出水满足部分地区含盐量小于1600mg/L的排放标准，因此纳滤出水直接排入出水监控池。
厌氧处理产生的尾气经贫胺液N-甲基二乙醇胺溶液吸收后，得到纯度为96.5%的甲烷，存入甲烷罐，部分循环使用，部分当做产品利用。溶剂吸收段吸收饱和后，富胺液进入溶剂再生塔再生，再生后的贫胺液返回溶剂吸收段，逸出的气体为纯度约92.6%的硫化氢，进入硫磺装置，采用Claus工艺制取硫磺。
通过本实施例可见本发明能够有效处理高硫酸盐高有机废水处理，可以做到总盐、COD等各项指标达标排放，同时还实现了资源回收利用。
Claims (11)
1.处理高硫酸盐有机废水的工艺方法，所述高硫酸盐有机废水中硫酸盐含量≥10000mg/L，COD≥5000mg/L，
所述工艺方法包括前端处理段、深度处理段、污泥处理段、尾气处理段；
所述前端处理段依次包括pH调节、一级好氧处理、厌氧处理、吹脱处理、A/O段处理、BAF段处理；所述一级好氧处理是采用高耐盐菌GXNYJ-DL-1处理废水，使其COD降至1000mg/L以下；所述厌氧处理是在硫酸盐还原菌作用下将硫酸盐还原为硫化氢，同时以甲烷为吹脱气进行吹脱，将产生的硫化氢带出废水体系；所述厌氧出水进入A/O段，O段在前，A段在后，采用常规污泥菌种；A段出水进入BAF段进一步脱除COD，使COD降至70mg/L以下；
所述高耐盐菌GXNYJ-DL-1（Halomonas nigrificans）已于2020年7月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 20350；
所述深度处理段依次包括脱硬除磷、超滤、纳滤和反渗透处理；所述脱硬除磷段通过投加化学药剂使钙离子、镁离子和磷酸根离子以沉淀形式析出，经澄清过滤后依次进行超滤和纳滤，其中硫酸盐被分离出来，进入浓水侧并回用至一级好氧出水，再通过厌氧段进一步回收利用；纳滤之后的淡水直接进入调控池，或经过反渗透处理后进入调控池；调控池出水达标排放，所述反渗透处理是将浓水进行蒸发结晶，得到高纯度氯化钠；
所述污泥处理段是把一级好氧单元、A/O单元、BAF单元产生的多余污泥进行污泥厌氧化处理，把大部分活性污泥转化为甲烷气回收至甲烷储罐；
所述尾气处理段包括溶剂吸收、溶剂再生和硫磺制取；所述溶剂吸收是以吸收剂吸收厌氧处理段产生的气体中的硫化氢，使气体净化得到甲烷，并储存至甲烷储罐；所述溶剂再生是加热使吸收硫化氢的吸收剂将吸收的气体逸出，溶剂回用，逸出的气体进入硫磺装置制取工业产品硫磺。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述pH调节是向废水中加入pH调节剂调节废水的pH为6.5~7.5，所述pH调节剂为加入废水后不会与硫酸盐产生沉淀或者微溶化合物的碱。
3.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述的一级好氧选自生物接触氧化工艺或MBBR工艺，容积负荷在2kg（BOD5）/m3·d以上，溶解氧控制在2mg/L以上，废水停留时间为24～120h。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述厌氧处理的废水中溶解氧控制在0.2mg/L以下，采用甲烷气进行吹脱，废水停留时间为12～144h，温度为25～35℃，甲烷吹脱气与废水的体积比不小于5:1。
6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述A/O段的O段废水停留时间为12～48h，A段废水停留时间6～24h。
7.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，BAF段停留时间为6～36h。
8.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述脱硬除磷选用的化学药剂为PAC（聚合氯化铝）、氯化铁和PAM（聚丙烯酰胺）复合药剂。
9.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述尾气处理段的溶剂吸收所选用的溶剂为一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺和N-甲基二乙醇胺中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述溶剂再生在加热蒸馏塔中进行。
11.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述硫磺制取采用Claus工艺或LO-CAT工艺。
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Citations (6)
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| JP2010017615A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Kurita Water Ind Ltd | Ｄｍｓｏ含有排水の処理方法及び装置 |
| CN206368093U (zh) * | 2016-11-18 | 2017-08-01 | 北京美斯顿科技开发有限公司 | 一种高盐高有机物废水生化处理装置 |
| CN108658389A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-10-16 | 戴安娜 | 一种高硫酸盐废水的处理方法 |
| CN108821429A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-16 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种硫酸盐废水处理的装置系统及其处理方法 |
| CN209065675U (zh) * | 2018-09-14 | 2019-07-05 | 山东聊城倍杰特环保工程设计有限公司 | 一种高含盐废水的多级零排放处理设备 |
| CN111377575A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高硫酸盐高cod有机废水的处理方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010017615A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Kurita Water Ind Ltd | Ｄｍｓｏ含有排水の処理方法及び装置 |
| CN206368093U (zh) * | 2016-11-18 | 2017-08-01 | 北京美斯顿科技开发有限公司 | 一种高盐高有机物废水生化处理装置 |
| CN108658389A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-10-16 | 戴安娜 | 一种高硫酸盐废水的处理方法 |
| CN108821429A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-16 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种硫酸盐废水处理的装置系统及其处理方法 |
| CN209065675U (zh) * | 2018-09-14 | 2019-07-05 | 山东聊城倍杰特环保工程设计有限公司 | 一种高含盐废水的多级零排放处理设备 |
| CN111377575A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高硫酸盐高cod有机废水的处理方法 |
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