專利名稱：腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理廢水的方法，特別是涉及ー種處理腈綸廢水的生物化學(xué)法。
背景技術(shù)：
腈綸生產(chǎn)過程中エ藝路線長，多個步驟都會產(chǎn)生廢水，如聚合過程、紡絲過程、卷曲毛條過程，因此腈綸廢水成分復(fù)雜、有機物含量高，特別是腈綸聚合単元生產(chǎn)過程中形成了生物難降解物質(zhì)(即不同分子量的低聚物和高濃度的亞硫酸鹽)，這些生物難降解物質(zhì)會對微生物產(chǎn)生抑制作用，同時還含有氰類等易對微生物產(chǎn)生毒害作用的物質(zhì)，所以造成廢水的可生化性較差，B0D5/C0DCr 一般均小于O. 2，所以普通的生物方法很難直接處理。這些復(fù)雜的污染成分是導(dǎo)致腈綸廢水處理效果差、不能使廢水穩(wěn)定達標(biāo) 排放的主要原因。目前對腈綸廢水的生化處理方法主要有活性污泥法、生物膜法等方法?；钚晕勰喾ㄝ^為成熟的一種處理方法，但也面臨著污泥耐沖擊負荷低、易解體或膨脹等缺點；此外回流污泥消耗大量的動力。生物膜法較活性污泥法沒有上述等缺點，但載體種類的繁多，針對腈綸這種廢水那種載體更好些，還需要大量的研究。國內(nèi)現(xiàn)有的處理腈綸廢水的工程，生化部分大多出水COD不達標(biāo)。因此對腈綸廢水生化處理方法的開發(fā)亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種丙烯腈去除率高、廢水C0D&去除率高的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法。本發(fā)明提供一種腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，包括以下步驟(I)調(diào)節(jié)腈綸廢水的pH值至7、并投加Na3PO4,使腈綸廢水中的化學(xué)需氧質(zhì)量磷元素質(zhì)量=(190-200) I，其中腈綸廢水中的化學(xué)需氧質(zhì)量=腈綸廢水的C0D&X腈綸廢水的體積，磷元素質(zhì)量是指加入Na3PO4后腈綸廢水中的總磷質(zhì)量；腈綸廢水的pH值為6-9，調(diào)節(jié)其PH值時可用碳酸氫鈉、氫氧化鈉等堿性藥劑，優(yōu)選為碳酸氫鈉，因為碳酸氫鈉具有緩沖能力且還具有増加無機碳的作用；(2)將步驟I所得廢水進行第一級厭氧/好氧處理，廢水先進第一級厭氧反應(yīng)器處理后再進入第一級好氧反應(yīng)器，第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧反應(yīng)器均采用生物膜法，其中第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧反應(yīng)器中均采用聚氨酯填料作載體，載體填充率為20-50 體積 % ；(3)在第一級厭氧/好氧處理后，進行第二級厭氧/好氧處理，廢水先進第二級厭氧反應(yīng)器處理后再進入第二級好氧反應(yīng)器，進行生物化學(xué)處理后出水，其中第二級厭氧反應(yīng)器采用生物膜法，第二級厭氧反應(yīng)器中采用軟性纖維作為載體，載體填充率20-50體積％，第二級好氧反應(yīng)器采用活性污泥法，經(jīng)過馴化的活性污泥濃度為3-7g/L。本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中廢水在第一級厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間為5-10h ;廢水在第一級好氧反應(yīng)器中的水力停留時間為10-25h，控制溶解氧濃度為 2. 0-4. Omg/Lo
本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中廢水在第二級厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間為10-15h ;廢水在第二級好氧反應(yīng)器中的水力停留時間為15_25h，控制溶解氧濃度為 2. 0-5. Omg/Lo本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中所述第一級厭氧反應(yīng)器為折流式厭氧反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有垂直于厭氧反應(yīng)器下底面的折流板，所述折流板在厭氧反應(yīng)器內(nèi)部從左到右依次排列，從左到右排序為第奇數(shù)個的折流板上端固定連接在厭氧反應(yīng)器上頂面，其下端與厭氧反應(yīng)器的下底面之間有間隔，從左到右排序為第偶數(shù)個的折流板下端固定連接在厭氧反應(yīng)器下底面，其上端與厭氧反應(yīng)器的上頂面之間有間隔。本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中所述第一級厭氧反應(yīng)器中的折流板將第一級厭氧反應(yīng)器在水平方向分成了若干個不封閉的格子，這些格子從左到右依次記為第一格至第n+1格，其中η為第一級厭氧反應(yīng)器中折流板的數(shù)量，第一級厭氧反應(yīng)器采用第一格上部進水,廢水折流式通過每格后從第η+1格上部溢流出水，水力攪拌的方式。第一級厭氧反應(yīng)器中折流板的個數(shù)最好為奇數(shù)個。 本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中所述第二級厭氧反應(yīng)器采用底部進水、溢流出水,水力攪拌的方式。本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中所述第一級好氧反應(yīng)器和第二級好氧反應(yīng)器均為垂直折流式好氧反應(yīng)器，第一級好氧反應(yīng)器和第二級好氧反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有垂直于好氧反應(yīng)器下底面的折流板，所述折流板下端固定連接在好氧反應(yīng)器下底面上，折流板上端與好氧反應(yīng)器上頂面有間隔。本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中所述第一級好氧反應(yīng)器中和第二好氧反應(yīng)器中的折流板分別將第一級和第二級好氧反應(yīng)器在水平方向分成了若干個不封閉的格子，這些格子從左到右依次記為第一格至第η+1格，其中η為第一級或第二級好氧反應(yīng)器中折流板的數(shù)量，第一級和第二級好氧好氧反應(yīng)器均采用第一格底部進水，垂直折流式通過每格后從最后一格上部溢流出水，底部曝氣的方式。本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其中所述第一級好氧反應(yīng)器氣水體積比為(35-40) I ;所述ニ級好氧反應(yīng)器氣水體積比為(15-20) I?？刂茪馑炔粌H對溶解氧產(chǎn)生影響，在通入氣體的過程中，也會產(chǎn)生了攪拌的作用。本發(fā)明中，軟性纖維填料以醛化纖綸為基本材料，采用懸掛方式均勻布置，填充比為20-50%，所有填料均淹沒于水面常水面下20cm ;折流板的設(shè)置方式可以根據(jù)污水處理量、每格間距進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于通過兩級厭氧/好氧處理，丙烯腈的去除率可達到100%以上，對廢水CODtt的總?cè)コ蔬_到70%以上。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法作進ー步說明。


圖I為本發(fā)明中第一級厭氧/好氧處理時所用反應(yīng)器的示意圖；圖2為本發(fā)明中第二級厭氧/好氧處理時所用反應(yīng)器的示意具體實施方式
實施例I :I、腈綸廢水的pH值為6-9，加入NaHCO3調(diào)節(jié)腈綸廢水pH值至7_9，投加Na3PO4，使腈綸廢水中的化學(xué)需氧質(zhì)量磷元素質(zhì)量=190 1，其中腈綸廢水中的化學(xué)需氧質(zhì)量=腈綸廢水的C0D&X腈綸廢水的體積，磷元素質(zhì)量是指加入Na3PO4后腈綸廢水中的總磷質(zhì)量；2、步驟I所得廢水進行第一級厭氧/好氧處理，廢水先進厭氧反應(yīng)器處理后再進入好氧反應(yīng)器，第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧 反應(yīng)器均采用生物膜法，其中第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧反應(yīng)器中均采用聚氨酯填料作載體，載體填充率為20體積％，廢水在第一級厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間為5h ;廢水在第一級好氧反應(yīng)器中的水力停留時間為25h，控制溶解氧濃度為4. Omg/L ；3、廢水先進厭氧反應(yīng)器處理后再進入好氧反應(yīng)器，進行生物化學(xué)處理后出水，其中第二級厭氧反應(yīng)器采用生物膜法，第二級厭氧反應(yīng)器中采用軟性纖維作為載體，載體填充率50體積％，第二級好氧反應(yīng)器采用活性污泥法，經(jīng)過馴化的活性污泥濃度為3g/L。廢水在第二級厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間為15h ;廢水在第二級好氧反應(yīng)器中的水力停留時間為25h，控制溶解氧濃度為2. Omg/L,如圖I所示，其中第一級厭氧反應(yīng)器11為折流式厭氧反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有垂直于厭氧反應(yīng)器下底面的折流板111，所述折流板111在第一厭氧反應(yīng)器11內(nèi)部從左到右依次排列，從左到右排序為第奇數(shù)個的折流板111上端固定連接在第一級厭氧反應(yīng)器11上頂面，其下端與第一厭氧反應(yīng)器11的下底面之間有間隔，從左到右排序為第偶數(shù)個的折流板111下端固定連接在第一厭氧反應(yīng)器11下底面，其上端與第一厭氧反應(yīng)器11的上頂面有間隔。第一級厭氧反應(yīng)器中的折流板總共有三個，折流板將第一級厭氧反應(yīng)器在水平方向分成了四個不封閉的格子，這些格子從左到右依次記為第一格至第四格，第一級厭氧反應(yīng)器采用第一格上部進水，廢水折流式通過每格后從第四格上部溢流出水，水力攪拌的方式。其中第一級好氧反應(yīng)器12為垂直折流式好氧反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有垂直于好氧反應(yīng)器下底面的折流板121，所述折流板121下端固定連接在第一級好氧反應(yīng)器12下底面上，折流板121上端與第一級好氧反應(yīng)器12上頂面之間有間隔。第一級好氧反應(yīng)器的折流板總共為三個，折流板將第一級好氧反應(yīng)器在水平方向分成了四個不封閉的格子，這些格子從左到右依次記為第一格至第四格，第一級好氧反應(yīng)器采用第一格底部進水，垂直折流式通過每格后從最后一格上部溢流出水，底部曝氣的方式。在此條件下，經(jīng)過第一級缺氧/好氧處理后腈綸廢水的處理效果如表I。表I.生物膜法厭氧/好氧處理后腈綸廢水的水質(zhì)變化
CODcrBOD5丙烯腈
B/C
(mg/L) (mg/L)(mg/L)-----
原水6963200.467.73
第- '級厭氧/好氧出水 3061100.361.05
由表I可以看出，腈綸廢水進水C0D&為700mg/L左右，出水CODtt為306mg/L ;進水BOD5為320mg/L，出水BOD5為110mg/L ;經(jīng)第一級厭氧/好氧處理后出水B/C值由O. 46降為O. 36 ;經(jīng)過生化處理后廢水的C0D&去除率為56. 6% ;特征有毒有機物丙烯腈去除率為86. 4%ο將所得第一級厭氧/好氧出水進行第二級厭氧/好氧處理。如圖2所示，第二級厭氧反應(yīng)器21未設(shè)置有折流板，為完全混合型反應(yīng)器，第二級厭氧反應(yīng)器采用底部進水、溢流出水，水力攪拌的方式；第二級好氧反應(yīng)器22為垂直折流式反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有垂直于好氧反應(yīng)器下底面的折流板221，所述折流板221下端固定連接在第二級好氧反應(yīng)器22下底面上，折流板221上端與第二級好氧反應(yīng)器22上頂面有間隔。折流板共有兩塊，將第二級厭氧反應(yīng)器22在水平方向分成了三個不封閉的格子，這些格子從左到右依次記為第一格至第三 格，第二級厭氧反應(yīng)器采用第一格底部進水，廢水折流式通過每格后從第三格上部溢流出水，底部曝氣的方式。在此條件下，經(jīng)過第二級厭氧/好氧處理后腈綸廢水的處理效果如表2。表2.第二級厭氧/好氧處理后水質(zhì)變化
權(quán)利要求
1.一種腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于包括以下步驟 (1)調(diào)節(jié)腈綸廢水的PH值至7、并投加Na3PO4，使腈綸廢水中的化學(xué)需氧質(zhì)量磷元素質(zhì)量=(190-200) I，其中腈綸廢水中的化學(xué)需氧質(zhì)量=腈綸廢水的C0D&X腈綸廢水的體積，磷元素質(zhì)量是指加入Na3PO4后腈綸廢水中的總磷質(zhì)量； (2)將步驟I所得廢水進行第一級厭氧/好氧處理，廢水先進第一級厭氧反應(yīng)器處理后再進入第一級好氧反應(yīng)器，第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧反應(yīng)器均采用生物膜法，其中第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧反應(yīng)器中均采用聚氨酯填料作載體，載體填充率為20-50體積％ ; (3)在第一級厭氧/好氧處理后，進行第二級厭氧/好氧處理，廢水先進第二級厭氧反應(yīng)器處理后再進入第二級好氧反應(yīng)器，進行生物化學(xué)處理后出水，其中第二級厭氧反應(yīng)器采用生物膜法，第二級厭氧反應(yīng)器中采用軟性纖維作為載體，載體填充率20-50體積％，第二級好氧反應(yīng)器采用活性污泥法，經(jīng)過馴化的活性污泥濃度為3-7g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于廢水在第一級厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間為5-10h ;廢水在第一級好氧反應(yīng)器中的水力停留時間為10-25h，控制溶解氧濃度為2. 0-4. Omg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于所述廢水在第二級厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間為10_15h ;廢水在第二級好氧反應(yīng)器中的水力停留時間為15-25h，控制溶解氧濃度為2. 0-5. Omg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于所述第一級厭氧反應(yīng)器為折流式厭氧反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有垂直于厭氧反應(yīng)器下底面的折流板，所述折流板在厭氧反應(yīng)器內(nèi)部從左到右依次排列，從左到右排序為第奇數(shù)個的折流板上端固定連接在厭氧反應(yīng)器上頂面，其下端與厭氧反應(yīng)器的下底面之間有間隔，從左到右排序為第偶數(shù)個的折流板下端固定連接在厭氧反應(yīng)器下底面，其上端與厭氧反應(yīng)器的上頂面之間有間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于所述第一級厭氧反應(yīng)器中的折流板將第一級厭氧反應(yīng)器在水平方向分成了若干個不封閉的格子，這些格子從左到右依次記為第一格至第n+1格，其中n為第一級厭氧反應(yīng)器中折流板的數(shù)量，第一級厭氧反應(yīng)器采用第一格上部進水，廢水折流式通過每格后從第n+1格上部溢流出水，水力攪拌的方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于所述第二級厭氧反應(yīng)器采用底部進水、溢流出水，水力攪拌的方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于所述第一級好氧反應(yīng)器和第二級好氧反應(yīng)器均為垂直折流式好氧反應(yīng)器，第一級好氧反應(yīng)器和第二級好氧反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有垂直于好氧反應(yīng)器下底面的折流板，所述折流板下端固定連接在好氧反應(yīng)器下底面上，折流板上端與好氧反應(yīng)器上頂面有間隔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于所述第一級好氧反應(yīng)器中和第二好氧反應(yīng)器中的折流板分別將第一級和第二級好氧反應(yīng)器在水平方向分成了若干個不封閉的格子，這些格子從左到右依次記為第一格至第n+1格，其中n為第一級或第二級好氧反應(yīng)器中折流板的數(shù)量，第一級和第二級好氧好氧反應(yīng)器均采用第一格底部進水,垂直折流式通過每格后從最后一格上部溢流出水,底部曝氣的方式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法，其特征在于所述第一級好氧反應(yīng)器氣水體積比為(35-40) I ;所述二級好氧反應(yīng)器氣水體積比為(15-20) I。
全文摘要
本發(fā)明腈綸廢水的生物化學(xué)處理方法涉及一種處理廢水的方法，其優(yōu)點在于丙烯腈去除率高、廢水CODCr去除率高。本發(fā)明包括以下步驟1)調(diào)節(jié)腈綸廢水的pH值至7~9，根據(jù)腈綸廢水水質(zhì)投加Na3PO4；2)將步驟1所得廢水進行第一級厭氧/好氧處理，第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧反應(yīng)器均采用生物膜法，其中第一級厭氧反應(yīng)器和第一級好氧反應(yīng)器中均采用聚氨酯填料作載體；3)在第一級厭氧/好氧處理后，進行第二級厭氧/好氧處理，進行生物化學(xué)處理后出水，其中第二級厭氧反應(yīng)器采用生物膜法，第二級厭氧反應(yīng)器中采用軟性纖維作為載體，第二級好氧反應(yīng)器采用活性污泥法，經(jīng)過馴化的活性污泥濃度為3-7g/L。
文檔編號C02F103/38GK102674635SQ20121017210
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者周岳溪, 蔣進元 申請人:中國環(huán)境科學(xué)研究院