处理高硫酸盐有机废水的工艺方法技术

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

【技术实现步骤摘要】
处理高硫酸盐有机废水的工艺方法


[0001]本专利技术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


技术介绍

[0002]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。
[0003]（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。
[0004]（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。
[0005]（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。
[0006]（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。
[0007]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。

技术实现思路

[0008]针对以上不足，本专利技术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。
[0009]为了实现以上技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术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
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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
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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。
[0010]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N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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
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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
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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...

【专利技术属性】
技术研发人员：程梦婷，马和旭，李宝忠，郭宏山，秦中良，卢利玲，陈天佐，程晓东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：