硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法
2023-04-28 04:10:56
專利名稱：硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法
技術領域：
本發明屬於化學工程環保技術領域，具體涉及硝基苯廢水或苯胺廢水或其生產中產生的混合廢水的全生化處理方法。
背景技術：
硝基苯和苯胺生產排放數量較多的廢水，雖經汽提回收處理，其含量仍然很高，硝基苯和苯胺化學性質穩定，對生物毒性大，國家環保嚴格控制其排放數量和濃度。特別是硝基苯廢水，由於常規菌種難以迅速產生降解硝基苯所需要的酶，故其BOD5幾乎為零，可生化性極差，是國際國內工業廢水處理的一大難題。目前國內處理硝基苯廢水的方法多採用物化法，如電解法、樹脂或活性炭吸附法，催化劑氧化法、多級絡合萃取法等。也有採用物化-生化的方法，即先用物化法將廢水中硝基苯降至較低濃度(一般＜50ppm)，然後再用活性汙泥法處理。以上處理方法普遍存在流程長，運行成本高，排放不達標的弊端。
H.S.B(High solution Bacteria高分解力細菌)是臺灣專利52123號公開的一種菌種，是臺灣一種處理養豬廠、榨油廠等生活汙水的複合微生物菌劑。國內外尚未見到採用H.S.B菌劑和全生化流程成功應用於處理苯胺廢水或硝基苯廢水或硝基苯、苯胺混合廢水的報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用微生物菌種，全生化流程高效低成本處理硝基苯廢水、苯胺廢水及其混合廢水的方法。
本發明的技術要點是利用來自大自然的多種微生物組成的複合菌劑的全生化法來處理硝基苯廢水或苯胺廢水或其生產裝置排出的自然混合的廢水，廢水中有害物質的降解完全依靠微生物來進行。
本發明的處理流程由兼氧反應器和好氧反應器及具有輔助功能的構築物組成，處理系統溫度控制在15℃-40℃；PH值為7.0±1.0；兼氧反應器溶解氧≤0.5mg/l，好氧反應器溶解氧2-4mg/l；兼氧廢水停留時間30-40h，好氧廢水停留時間20-30h；這樣含較高硝基苯(≤100mg/l)和苯胺(≤500mg/l)，COD≤1500mg/l的硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水經上述全生化流程處理後，可達標排放。
本發明全生化處理方法，選擇的菌種為臺灣的H.S.B微生物菌劑，這是一種來自大自然的多種微生物組成的複合菌劑，而不是任何種類的基因工程菌。
本發明的技術構思是廢水中有害物質的降解不用物理化學的方法而是完全依靠兼性微生物來完成。根據微生物的呼吸方式，將處理工序分成缺氧-好氧的順序流程(A-O-O工藝)，這樣對微生物進行明確的分工，使各類微生物分別在不同的環境中利用自身的特性攝食、降解化合物，直至完全無害化。
本發明的全生化流程裝置經常主要由廢水收集池、勻質池、兼氧池、緩衝池、好氧池等構成。兼氧反應器一般設計成上流式汙泥床厭氧反應器，即UASB式兼氧反應器或多格方槽潛水攪拌式連續兼氧反應器；好氧反應器一般設計成二級串聯微孔曝氣的好氧反應器，其操作採用序批式生物反應器，即SBR方式。
本發明的生化原理為廢水在收集池、勻質池中經控溫、均化、調節PH、添加營養劑等步驟，使其符合微生物適宜的生存條件後進入兼氧池。兼氧細菌通過水解與酸化將含芳烴結構汙染物質轉變為直鏈或短鏈可溶性小分子有機物。然後廢水進入緩衝池和二隻串聯的好氧池。好氧池按SBR時序進行曝氣、沉降、排放操作，好氧細菌將廢水中有機物質進一步分解成CO2、H2O等無害物物質，使廢水達標排放。
本發明方法可分別處理硝基苯廢水、苯胺廢水外，還可處理硝基苯和苯胺生產裝置產生的混合廢水，不需要提濃或稀釋等預處理。一般而言，硝基苯廢水可生化差，苯胺廢水可生化性好，將二種廢水混合後，廢水的可生化性得以提高，不僅可節省生化處理設施費用，還可簡化廢水輸送工藝，減少輸送泵、管線、管件等設備投資。
本發明的全生化處理方法，兼氧、好氧反應部分汙泥與水的分離完全依靠微生物的膠羽形成的絮體，而不需添加任何絮凝沉澱劑；處理流程有完備的汙泥回流和消化系統，不會產生外排汙泥而造成的二次汙染。
本發明的方法中，菌種、載體一次性投料，無需補充；平時的操作簡便，需要的人工少，故運行成本低廉。
本發明的方法可以用於處理同類或特性相似的有機廢水，其應用技術及相關的配套設施，在國內有持久性。
具體實施例方式下面結合混合廢水處理實施例對本發明作進一步說明。
來自80kt/a硝基苯裝置和55kt/a苯胺裝置的混合廢水，以12.5t/h的流量進入收集池，原水中硝基苯含量≤100mg/l、苯胺含量≤500pm、CODcr≤1500mg/l，PH＝10-12，色度≤3000(倍)。廢水由收集池進入勻質池調節水質水量，同時加酸將PH值調整至6.0-8.0，並添加營養劑。混合廢水中不乏碳(C)、氮(N)，故僅需補充細菌所必需的少量磷(P)即可。勻質池廢水控溫15～35℃連續進入三隻串聯的兼氧池，兼氧菌在此對廢水開環脫色，產生有機酸，故兼氧池出水COD也有所下降，此時廢水COD≤1000。兼氧池出水經沉澱池液固分離後進入緩衝池，緩衝池水進入二隻串聯的好氧池後，採用SBR方式，依次進行進水、曝氣、沉降、放流循環操作，廢水達標排放，此時，廢水中硝基苯含量≤2g/l，苯胺含量≤1mg/l，CODcr≤100mg/l，PH＝6∽9，色度≤50(倍)。
兼氧池、沉澱池、緩衝池均為重力自流，沉澱池下層汙泥連續回流至兼氧池。好氧池的剩餘汙泥也由汙泥泵送至兼氧池，兼氧池又兼作汙泥消化池。整個系統汙泥量保持平衡，運行二年多未向外排放過汙泥。
勻質池採用攪拌漿與穿孔管曝氣相結合的方式進行廢水水質均化。兼氧池採用潛水攪拌器攪拌，好氧池則採用鼓風曝氣，曝氣方式為微孔曝氣盤結合穿孔管，以保證各單元混合完全，汙泥形成懸浮狀態。
這樣，本發明方法採用全生化流程將硝基苯、苯胺或其混合廢水進行處理，達標(GB8978-1996)排放，其COD去除率≥95％，效果理想，同時由於操作簡便、運行費用低廉，每噸混合廢水處理成本在2元以下。
權利要求
1.一種硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於利用來自大自然的多種微生物組成的複合菌劑的全生化法來處理上述單獨的或混合的生產廢水，廢水中有害物質的降解完全依靠微生物來進行。
2.一種如權利要求1所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於處理流程由兼氧反應器和好氧反應器及具有輔助功能的構築物組成，處理系統溫度控制在15℃-40℃；PH值為7.0±1.0；兼氧反應器溶解氧≤0.5mg/l，好氧反應器溶解氧2∽4mg/l；兼氧廢水停留時間30-40h，好氧廢水停留時間20-30h；這樣含較高硝基苯(≤100mg/l)和苯胺(≤500mg/l)，COD≤1500mg/l的混合廢水經上述全生化流程處理後，可達標排放。
3.一種如權利要求1所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於選用的菌種為臺灣的H.S.B微生物菌劑。
4.一種如權利要求1所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於處理流程裝置由廢水收集池、勻質池、兼氧池、緩衝池、好氧池構成。
5.一種如權利要求2所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於兼氧反應器是上流式汙泥床厭氧反應器，即UASB式兼氧反應器。
6.一種如權利要求2所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於兼氧反應器是多格方槽潛水攪拌式連續兼氧反應器。
7.一種如權利要求2所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於好氧反應器是二級串聯微孔曝氣的好氧反應器，其操作採用序批式生物反應器，即SBR方式。
8.一種如權利要求1所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於硝基苯和苯胺生產裝置產生的混合廢水，不需要提濃或稀釋預處理，即可全生化處理。
9.一種如權利要求1所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於兼氧、好氧反應部分汙泥與水的分離完全依靠微生物的膠羽形成的絮體，而不需添加任何絮凝沉澱劑。
10.一種如權利要求1所述硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水的全生化處理方法，其特徵在於處理流程有完備的汙泥回流和消化系統，不會產生外排汙泥而造成的二次汙染。
全文摘要
本發明涉及硝基苯廢水或苯胺廢水或其生產中產生的混合廢水的全生化處理方法，完全依靠來自大自然的多種微生物組成的複合菌劑來處理上述廢水。主要使用臺灣H.S.B高分解力細菌，含較高硝基苯(≤100mg/l)和苯胺(≤500mg/l)，COD≤1500mg/l的硝基苯廢水或苯胺廢水或其混合廢水經上述全生化流程處理後，可達標排放。本發明可用於處理同類或性質相似的有機廢水，其應用技術及相關配套設施，在國內有持久性。
文檔編號C02F3/34GK1644529SQ200410065840
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月22日 優先權日2004年12月22日
發明者黃京生, 於芳, 史培忠, 潘正中, 張偉, 戚品豹, 徐益, 譚彥衍, 陳卓, 楊伯宇 申請人:中國石化集團南京化學工業有限公司