一种高硫酸盐有机废水的处理方法技术

一种高硫酸盐有机废水的处理方法，依次包括生化处理段、深度处理段、脱盐段和污泥处理段；所述生化处理段依次包括pH调节、初次沉淀处理、一级好氧单元、二级好氧单元、二次沉淀处理；所述一级好氧单元和二级好氧单元都采用高耐盐菌GXNYJ

【技术实现步骤摘要】
一种高硫酸盐有机废水的处理方法


[0001]本专利技术涉及一种处理高硫酸盐有机废水的处理方法，属于废水处理


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。针对这类废水，现有的技术及研究方向如下：（1）化学法。如专利CN106865880A、CN105439374A等，其硫酸盐脱除的核心为投加石灰使硫酸盐转化为硫酸钙沉淀，同时采用化学絮凝，此过程产生大量的化学污泥，没有利用价值还产生二次污染，而且硫酸钙沉淀法对硫酸盐的脱除率并不高，化学絮凝产生的吸附作用对有机物的去除作用也有限，因此针对高硫酸盐有机废水，该方法不适用。
[0003]（2）简单生化法，即采用一级厌氧工艺。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，如专利CN103771670A，其硫酸盐浓度多在1000mg/L以下，而对于高硫酸盐废水该方法并不适用。
[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，其在脱硫剂更换、连续操作、再生处理等都存在较大弊端；二级厌氧过程中有机物最终生成甲烷，该专利也忽略了甲烷的处理。
[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，其属于典型的高COD、高硫酸盐有机废
水，废水硫酸盐浓度最高可达20000～50000mg/L，COD可超过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。随着环保法规的日趋严格，许多地区都对外排水盐含量提出了限制指标，因此对于COD浓度接近10000mg/L、盐含量尤其是硫酸盐含量超过10000mg/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高硫酸盐有机废水的处理方法，利用耐盐菌生物强化技术处理高硫酸盐有机废水，辅助投加硫还原抑制剂，最终实现废水达标排放，同时满足特殊地区盐含量管控要求并做到资源回收利用，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：一种高硫酸盐有机废水的处理方法，所述高硫酸盐有机废水中硫酸盐含量≥10000mg/L，COD≥6000mg/L；所述处理方法依次包括生化处理段、深度处理段、脱盐段和污泥处理段；所述生化处理段依次包括pH调节、初次沉淀处理、一级好氧单元、二级好氧单元、二次沉淀处理；所述pH调节是加入酸碱中和剂和硫还原抑制剂；所述初次沉淀处理为固液分离，固体是pH调节过程中产生的沉淀；所述一级好氧单元和二级好氧单元都采用高耐盐菌GXNYJ
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1；所述的二次沉淀处理是分离活性污泥；所述高耐盐菌GXNYJ
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1（Halomonasnigrificans）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；所述的深度处理段依次包括臭氧催化氧化单元、BAF单元、超滤单元、纳滤单元、A/O单元和监控排水单元，达标后排放；所述的臭氧催化氧化单元来水为生化处理段的二次沉淀处理出水，臭氧催化氧化后的出水经BAF进一步处理后进入超滤单元，其中BAF采用高耐盐菌GXNYJ
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1；所述超滤单元过滤掉悬浮物、大分子有机物、细菌和真菌等，防止后续纳滤膜堵塞；所述纳滤单元把硫酸盐、钙离子和磷酸根等分离出来，进入浓水侧，并送至脱盐段，产水进入A/O单元；所述A/O单元A段在前，O段在后，该单元菌种为正常复合菌群，出水达标排放；所述脱盐段包括MVR蒸发单元和硝结晶单元；所述MVR蒸发单元是把纳滤浓水进一步浓缩，随后进入硝结晶器结晶得到产品硫酸钠，母液一部分回流，一部分经干燥后作为杂盐处理；所述污泥处理段是把一级好氧单元、二级好氧单元、BAF单元和A/O单元产生的污泥收集后进行厌氧发酵处理，通过厌氧发酵把生物污泥转化为甲烷进行收集，减量后的污泥与初次沉淀处理产生的化学污泥混合进一步浓缩干化处理。
[0010]进一步的，所述pH调节所用酸为硫酸或盐酸，所用碱选自氢氧化钠、氢氧化钙和氧化钙中的至少一种，当废水中含有磷酸根的时候，优先使用氢氧化钙或者氧化钙，在调节pH的过程中还起到去除总磷的作用；所述pH调节范围为6.5～8.5。
[0011]进一步的，所述硫还原抑制剂选自硝酸钠、硝酸铵和亚硝酸钠中的至少一种，抑制剂投加量为硫酸盐含量的1/300～1/10，当废水缺少氮源（凯氏氮）时优选为硝酸铵。
[0012]本领域技术人员应当了解的是，硫还原抑制剂的作用是抑制好氧生化过程中局部厌氧环境下硫化氢的产生。其作用原理是利用硫还原抑制剂的氧化还原电位高于硫酸盐，局部厌氧或缺氧微生物会优先与硫还原抑制剂反应，从而抑制厌氧条件下硫酸盐还原反应的发生，使得含硫酸盐废水反应体系中硫化氢的产生量大大降低，从而更有利于微生物尤其是好氧微生物的生长与繁殖。硫还原抑制剂的反应产物为氮气，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硫酸盐有机废水的处理方法，所述高硫酸盐有机废水中硫酸盐含量≥10000mg/L，COD≥6000mg/L；所述处理方法依次包括包括生化处理段、深度处理段、脱盐段和污泥处理段；所述生化处理段依次包括pH调节、初次沉淀处理、一级好氧单元、二级好氧单元、二次沉淀处理；所述pH调节是加入酸碱中和剂和硫还原抑制剂；所述初次沉淀处理为固液分离，固体是pH调节过程中产生的沉淀；所述一级好氧单元和二级好氧单元都采用高耐盐菌GXNYJ
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1；所述的二次沉淀处理是分离活性污泥；所述高耐盐菌GXNYJ
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1（Halomonasnigrificans）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；所述的深度处理段依次包括臭氧催化氧化单元、BAF单元、超滤单元、纳滤单元、A/O单元和监控排水单元，达标后排放；所述的臭氧催化氧化单元来水为生化处理段的二次沉淀处理出水，臭氧催化氧化后的出水经BAF进一步处理后进入超滤单元，其中BAF采用高耐盐菌GXNYJ
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1；所述超滤单元过滤掉悬浮物、大分子有机物、细菌和真菌等，防止后续纳滤膜堵塞；所述纳滤单元把硫酸盐、钙离子和磷酸根等分离出来，进入浓水侧，并送至脱盐段，产水进入A/O单元；所述A/O单元A段在前，O段在后，该单元菌种为正常复合菌群，出水达标排放；所述脱盐段包括MVR蒸发单元和硝结晶单元；所述MVR蒸发单元是把纳滤浓水进一步浓缩，随后进入硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：马和旭，程梦婷，李宝忠，马传军，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：