本發(fā)明屬于污水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體設(shè)計一種氨基酸廢水的生物處理工藝。
背景技術(shù)：
：氨基酸廢水的產(chǎn)生主要集中在醫(yī)藥、食品、化工、能源、農(nóng)業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域。其中，生物制藥行業(yè)涉及的氨基酸發(fā)酵廢水種類最多，尤其是醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)過程，這些過程包括化學(xué)合成，發(fā)酵和提取，并根據(jù)所用原料的類型生產(chǎn)各種產(chǎn)品。部分食品加工工業(yè)也會產(chǎn)生氨基酸廢水，例如味精廢水主要來源于發(fā)酵液中提取谷氨酸的提取工段。此外，氨基酸廢水通常含有大量高分子有機物和無機鹽，例如多糖，蛋白質(zhì)，維生素，硫酸鹽和磷酸鹽，甚至存在部分微生物，其難以處理并且容易抑制生物系統(tǒng)。它們具有高的cod，bod，有機氮和tss，ph值范圍為4至8，處理不當(dāng)極易造成環(huán)境污染。如何能夠高效，經(jīng)濟地處理此類廢水已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)亟待解決的問題。目前國內(nèi)對于高濃度氨基酸廢水的處理處置方法通常是經(jīng)過多步物理化學(xué)預(yù)處理將污染物濃度降低的同時提高可生化性，隨后進(jìn)行生物處理。一些常用的預(yù)處理方法如fe/c內(nèi)電解、臭氧氧化、芬頓試劑催化氧化具有良好的處理效果，但是運行費用昂貴，并且在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)使用此類預(yù)處理方法也多有不便，尤其是藥劑的采購和運輸，增加了工藝的處理成本。生物處理方法具有設(shè)備簡單，運行費用低，處理效果好等特點，廣泛用于各類污水處理領(lǐng)域。專利cn200810052042.4在生化工藝的基礎(chǔ)上，增加反滲透系統(tǒng)及其配套處理系統(tǒng)，提高出水水質(zhì)并回收水中的氨基酸。專利cn201510376039.8通過菌類和藻類的合理配伍去除發(fā)酵廢液中的污染物。專利cn201610607220.x提供的氨基酸廢水綜合利用方法在有效消納氨基酸廢水的同時，為微生物固體培養(yǎng)基的滅菌提供了新途徑，具有與現(xiàn)有方法相同或相似的滅菌效果，實現(xiàn)了廢棄物資源化的高效利用。在處理高濃度廢水時，水解酸化是常用的生物預(yù)處理方法，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，改善廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定基礎(chǔ)。厭氧工藝適合于處理高濃度廢水并能夠大幅度去除cod等污染物，好氧工藝作為后續(xù)處理可以完成氮、磷等污染物的去除。尤其是在一些資源匱乏地或水源保護(hù)區(qū)，工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，甚至要實現(xiàn)中水回用，因此，出水能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)或?qū)崿F(xiàn)回用的生物處理工藝亟待開發(fā)和優(yōu)化。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種氨基酸廢水的生物處理工藝，并能夠適用于處理高濃度的氨基酸廢水。獨創(chuàng)之處在于從始至終均使用低成本的生物處理法，對各單元流出物的水質(zhì)特征選擇合適的生物處理工藝，通過調(diào)節(jié)、優(yōu)化各步工藝參數(shù)依次去除廢水中高濃度的各項污染物并最終實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種氨基酸廢水的生物處理工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟：將氨基酸廢水ph調(diào)節(jié)至6.5-7.5；調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)行水解酸化處理，產(chǎn)生揮發(fā)性有機酸；水解酸化的流出物進(jìn)行厭氧生物處理，實現(xiàn)氣液固三相分離，cod去除率達(dá)到90％以上出水進(jìn)行短程硝化反硝化工藝；短程硝化反硝化工藝反應(yīng)去除氨氮和部分磷；將短程硝化反硝化中的流出物補充碳源后進(jìn)行好氧處理，進(jìn)一步去除殘余的氨氮和磷，出水達(dá)標(biāo)排放。調(diào)節(jié)ph所用的試劑為氫氧化鈉；水解酸化工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，ph為6.0-7.0，反應(yīng)器類型為asbr，水力停留時間為1-3d；反應(yīng)器污泥混合區(qū)污泥濃度為10-20g/l，控制水力停留時間使出水ph為6-6.5；厭氧處理工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，ph為6.5-8.0，反應(yīng)器類型為uasb或egsb，水力停留時間為1-3d；反應(yīng)器初始厭氧污泥接種量為5-10gvs/l，經(jīng)厭氧處理cod去除率達(dá)到90％以上出水進(jìn)行短程硝化反硝化工藝反應(yīng)；短程硝化反硝化工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，ph為7.0-8.0，反應(yīng)器類型為sbr，水力停留時間為6-12h；反應(yīng)器初始好氧污泥濃度為4500-5000mg/l，啟動期間嚴(yán)格控制溶解氧為0.5-1.0mg/l，停止曝氣后沉淀1-2h，排水，定期將反應(yīng)器底部的污泥排出，污泥停留時間不超過15d，培養(yǎng)亞硝化菌的同時淘洗出硝化菌，系統(tǒng)氨氮去除率能夠達(dá)到80-90％認(rèn)定啟動成功；啟動成功后延長污泥停留時間至15-30d，控制污泥濃度為3500-4500mg/l；短程硝化反硝化工藝反應(yīng)的出水補充碳源所用的試劑為甲醇或葡萄糖，按照質(zhì)量濃度cod/tn＝8-20的比例補充；好氧處理工藝反應(yīng)溫度為20-30℃，ph為6.5-7.5，反應(yīng)器類型為sbr，水力停留時間為6-12h；反應(yīng)器接種好氧污泥濃度為3000-4000mg/l，運行期間的溶解氧不低于2.0mg/l，停止曝氣后沉淀1-2h，排水，定期將反應(yīng)器底部的污泥排出，污泥停留時間為15-20d。調(diào)節(jié)ph所用的試劑為氫氧化鈉，ph的調(diào)節(jié)范圍控制在6.5-7.5。水解酸化工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，ph為6.0-7.0，反應(yīng)器類型為asbr，水力停留時間為1-3d。反應(yīng)器污泥混合區(qū)污泥濃度為10-20g/l，控制水力停留時間使出水ph為6-6.5便于后續(xù)生物處理。厭氧處理工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，ph為6.5-8.0，反應(yīng)器類型為uasb或egsb，水力停留時間為1-3d。反應(yīng)器初始厭氧污泥接種量為5-10gvs/l，經(jīng)厭氧處理cod去除率達(dá)到90％以上方可出水進(jìn)行下一處理步驟。短程硝化反硝化工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，ph為7.0-8.0，反應(yīng)器類型為sbr，水力停留時間為6-12h。反應(yīng)器初始好氧污泥濃度(mlss)為4500-5000mg/l，啟動期間嚴(yán)格控制溶解氧為0.5-1.0mg/l，停止曝氣后沉淀1-2h，排水，定期將反應(yīng)器底部的污泥排出，污泥停留時間不超過15天，培養(yǎng)亞硝化菌的同時淘洗出硝化菌，系統(tǒng)氨氮去除率能夠達(dá)到80-90％進(jìn)入啟動成功；啟動成功在同樣工藝參數(shù)下適當(dāng)延長污泥停留時間至15-30天，控制污泥濃度為3500-4500mg/l。補充碳源所用的試劑為甲醇或葡萄糖，按照進(jìn)水tn濃度的8-20倍補充。好氧處理工藝反應(yīng)溫度為20-30℃，ph為6.5-7.5，反應(yīng)器類型為sbr，水力停留時間為6-12h。反應(yīng)器接種好氧污泥濃度(mlss)為3000-4000mg/l，運行期間的溶解氧不低于2.0mg/l，停止曝氣后沉淀1-2h，排水，定期將反應(yīng)器底部的污泥排出，污泥停留時間為15-20天。有益效果本發(fā)明闡述的生物處理工藝適用于處理高濃度小流量的氨基酸廢水，每一處理步驟均是根據(jù)廢水的進(jìn)水水質(zhì)特點針對性地選擇生物處理工藝。氨基酸廢水中含有大量的蛋白質(zhì)、氨基酸等難降解大分子物質(zhì)，bod5/cod不高，ph值可能偏低，不適合直接厭氧處理。調(diào)節(jié)ph后采用水解酸化作為廢水的預(yù)處理方法，能將蛋白質(zhì)和氨基酸轉(zhuǎn)化成易降解的揮發(fā)性有機酸等物質(zhì)，提高廢水生化性，過程中部分cod被轉(zhuǎn)化成co2排出。水解酸化預(yù)處理后的廢水生化性提高，可直接厭氧處理。采用高效厭氧消化工藝去除廢水中大量cod，同時通過厭氧消化的氨化作用將廢水中的有機氮源轉(zhuǎn)化為氨氮，過程中產(chǎn)生的堿度可以中和揮發(fā)性有機酸，消除對體系的抑制作用。水解酸化和厭氧消化分為兩步進(jìn)行有利于縮短水力停留時間，從而減小反應(yīng)器容積。厭氧處理后出水特點為低cod、高氨氮，好氧微生物體系會受到氨氮毒性的抑制。短程硝化反硝化工藝適用于處理低碳氮比的廢水，具有碳源消耗少，脫氮效率高，污泥產(chǎn)量少的特點。并且所需的曝氣量低，節(jié)約耗能，降低運行成本，穩(wěn)定運行后可除去廢水中大量的氨氮和少部分磷。最后采用傳統(tǒng)sbr對廢水中殘余的氮磷進(jìn)行去除，確保出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。整套生物工藝處理運行成本低廉，處理效果好。附圖說明附圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。具體實施方式實施例待處理的氨基酸廢水含有谷氨酸30％(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)及dl-蛋氨酸3％，微量元素1％，維生素1％，還包括微量的葡萄糖、蛋白胨，酵母粉及十?dāng)?shù)種無機鹽。廢水水質(zhì)如表1所示。表1氨基酸廢水水質(zhì)處理工藝包括如下步驟：(1)ph調(diào)節(jié)：用氫氧化鈉將氨基酸廢水ph調(diào)節(jié)至6.8-7.2；(2)水解酸化工藝：將步驟(1)中調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)入水解酸化反應(yīng)器，容積負(fù)荷為3.10kgcod/(m3·d)，反應(yīng)器污泥區(qū)污泥濃度為14g/l，反應(yīng)溫度為35±1℃，水力停留時間為2d。反應(yīng)溫度35±1℃，水力停留時間2d。(3)厭氧處理工藝：步驟(2)中的流出物進(jìn)入uasb反應(yīng)器，容積負(fù)荷為4.67kgcod/(m3·d)，反應(yīng)器厭氧污泥接種量為8gvs/l，反應(yīng)溫度為35±1℃，水力停留時間為3d。實現(xiàn)氣液固三相分離，進(jìn)水ph為6.3-6.5，反應(yīng)溫度35±1℃，水力停留時間2d。(4)短程硝化反硝化工藝：步驟(3)中的流出物進(jìn)入短程硝化反硝化sbr反應(yīng)器，反應(yīng)器初始污泥濃度為4700mg/l，反應(yīng)溫度為28±2℃，控制溶解氧為0.8-1.0mg/l，水力停留時間為8h，停止曝氣后沉淀1.5h。啟動期污泥停留時間為14d，當(dāng)氨氮去除率達(dá)到85％后延長污泥停留時間至21d。(5)好氧處理工藝：步驟(4)中的流出物添加葡萄糖作為有機碳源，按照補充后質(zhì)量濃度cod/tn＝10的比例添加，隨后流入好氧sbr反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為3125mg/l，反應(yīng)溫度為22±2℃溶解氧為2.5-4.0mg/l，水力停留時間為6h，污泥停留時間為15d，停止曝氣后沉淀1.5h，出水排放。工藝各步驟處理后出水結(jié)果如表2所示。表2各工藝步驟出水結(jié)果(1)(2)(3)(4)(5)cod(mg/l)205601528010053030vfa(mg/l)-6382114--tn(mg/l)874-6096815.4nh4+-n(mg/l)164-6036014tp(mg/l)9.82-10.177.020.22ph7.016.147.506.917.07注：數(shù)值為平均值。經(jīng)過本發(fā)明工藝對氨基酸廢水進(jìn)行處理，進(jìn)水cod濃度達(dá)到21000mg/l，突破了對生物處理工藝只適用于低濃度廢水的傳統(tǒng)認(rèn)知，工藝運行成本低，處理后的出水水質(zhì)滿足《中華人民共和國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb8978--1996)中一級b標(biāo)準(zhǔn)。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方式對本案作了詳盡的說明，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所作的修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁12