一種處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮mbr工藝的製作方法
2023-10-26 14:49:22
專利名稱：一種處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮mbr工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於膜生物反應器處理工藝，主要針對具有脫氮要求的高有機氮、難降解 石化幹法腈綸廢水的處理，具體為一種處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝。
背景技術：
石化幹法腈綸廢水成分極為複雜，由於生產中加入二甲基甲醯胺(DMF)、丙烯腈 (AN)、丙烯酸甲酯(MA)、苯乙烯磺酸鈉(SSS)、二氧化硫、EDTA、壬基酚聚氧乙烯醚等20多種 原料和助劑，聚合反應中又同時生成各種不同分子量的高聚物(聚丙烯腈)和副產品，因此 腈綸廢水中汙染物較多，可達40多種，主要由腈類、酚類、硫酸鹽、含氮雜環類、有機胺、醇 酮醚類、烷烴類、有機酸及酯類、油劑和聚丙烯腈低聚物等構成。該類廢水不但成分複雜，而 且難降解、有毒有害，普通生化處理方法難以達到預期處理效果。膜生物反應器技術是近年來新興的一種水處理技術，利用微濾膜的截流作用，出 水水質穩定且優良。並且根據實際需要為了實現對汙水中某些高含量汙染物的去除，經常 將MBR技術與傳統水處理工藝相結合，這樣會得到更好的處理效果。比如傳統「缺氧-好氧」 工藝與MBR技術相結合，由於MBR的微濾膜不但可實現對大分子汙染物的截流，還可實現對 細菌的截流，這樣世代周期較長的硝化菌就不會外流，從而大大縮短了硝化菌的培養時間， 增強了脫氮效果。雖然「缺氧-好氧」型MBR反應器可實現氨氮、總氮的有效去除，但是對於有機氮 含量較高且生化性低的石化幹法腈綸廢水，簡單的前置式「缺氧-好氧」MBR反應器工藝表 現出一定的局限性。如氨化和硝化作用緩慢、硝化鹼度和反硝化碳源不足等問題。即使在 缺氧池和好氧池分別投加充足的碳源和鹼度，並保持400%的高回流比條件下，總氮去除率 最高可達到60%左右。由於氨化、硝化以及反硝化過程不徹底，出水仍含有一定量的硝酸鹽 和含氮有機物，出水總氮含量不能達標，且較高的回流比大大增加了實際工程汙水處理設 施的基建費用和運行費用。本發明針對難降解石化幹法腈綸廢水的達標處理，在普通前置式「缺氧-好氧」型 MBR反應器的基礎上，仍然保留好氧池硝化液回流系統，增加膜分離池獨立的濃縮汙泥混合 液回流系統，研發具有高效脫氮能力的雙回流脫氮MBR工藝。
發明內容
本發明的目的是針對有機氮含量較高、難降解、有毒有害的幹法腈綸廢水，提供一 種結構緊湊、操作簡便、可實現高效脫氮的廢水處理工藝。本發明為一種處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於反應器進 水(1)首先進入前置缺氧池O)，在缺氧條件下部分有機氮轉化為氨氮，回流至此的硝化液 (10)充分利用廢水中原有碳源進行反硝化，同時向廢水中補充鹼度(3)；之後廢水進入好 氧池，在鹼度充足的條件下進行有機物好氧氧化、有機氮好氧氨化和氨氮的硝化，一部 分進入後置缺氧池(5)，一部分回流至前置缺氧池O)；進入後置缺氧池(5)的廢水含有大量硝酸鹽，利用外加碳源(6)進行反硝化；後置缺氧池(5)出水進入膜分離池(7)，經微濾 膜組件(8)抽吸出水(9)，汙泥濃縮液(11)回流至前置缺氧池O)。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於前置缺氧池、好氧 池、後置缺氧池及膜分離池體積比為1 :4:1: ^，水力停留時間分別為處、^!!、^* 6h。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於好氧池硝化液回流 比由進水中可生化有機碳的含量決定，滿足回流硝化液及汙泥濃縮液中的硝酸鹽完全消耗 即可。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於好氧池硝化液回流 比為150%。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於前置缺氧池補充腈 綸廢水鹼度，以滿足廢水中原有氨氮及氨化過程所產生氨氮的硝化所需。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於後置缺氧池的外加 碳源投加量由好氧池出水中的硝酸鹽濃度決定，滿足後置缺氧池出水硝酸鹽完全去除即可。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於膜分離池實現混合 液泥水分離，汙泥得到濃縮，且少量有機氮轉化為氨氮，繼而在好氧條件下轉化為硝酸鹽， 隨濃縮液回流至前置缺氧池進行反硝化，並補充前置缺氧池汙泥。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於膜分離池汙泥濃縮 液回流比為70 100%。上述處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於通過設置硝化液和 汙泥濃縮液的雙回流系統、補充投加鹼度和外加碳源，石化DMF幹法腈綸廢水COD 950 1200mg/L,氨氮80mg/L左右，總氮160mg/L左右，反應器COD去除率可達到70 80%，氨氮 去除率可達到97%以上，出水氨氮小於5mg/L，總氮去除率可達到80%以上，出水總氮30 40mg/L。在保證有機物去除能力的基礎上，既提高了系統總氮去除效率，又減少了系統總體 回流比，可降低38 45%的運行成本。
附圖為本發明所述的一種處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝流程圖。1-進水，2-前置缺氧池，3-補充投加鹼度，4-好氧池，5-後置缺氧池，6_補充投加 碳源，7-膜分離池，8-膜組件，9-微濾膜出水，10-硝化液回流，11-汙泥濃縮液回流。
具體實施例方式石化DMF幹法腈綸廢水從進水口(1)首先進入前置缺氧池( ，在缺氧條件下部 分有機氮轉化為氨氮，回流至此的硝化液(10)充分利用廢水中原有碳源進行反硝化，同時 向廢水中補充鹼度(3)；之後廢水進入好氧池G)，在鹼度充足的條件下進行有機物好氧 氧化、有機氮好氧氨化和氨氮的硝化，其出水中含有大量硝酸鹽，一部分回流至前置缺氧池 ⑵進行反硝化，另一部分進入後置缺氧池(5)，利用外加碳源(6)進行反硝化；後置缺氧池 (5)出水進入膜分離池(7)，經微濾膜組件(8)抽吸出水(9)，汙泥濃縮液(11)回流至前置
4缺氧池(2)。實施案例利用上述實施方式作為生化處理單元處理東北某幹法腈綸廠厭氧池出水，全分析 表明該出水中難降解的腈類、含氮雜環類、烷烴類和氨基類有機化合物佔到86%以上，進水 C0DCr950 1200mg/L，B0D5150 300mg/L，NH4+_N 80mg/L 左右，TN 160mg/L 左右，B/C 為 0. I5 0· 25，為難生物降解廢水。反應器尺寸為L 48cmXB 37cmXH 65cm，V前置缺氧池V好 氧池V後置缺氧池V膜分離池=1 :4:1: I·5，總有效容積"L，好氧池硝化液回流比150%， 膜分離池汙泥濃縮液回流比70 100%，總停留時間30h。出水COD 190 360mg/L，NH4+_N < 5mg/L, TN 30 40mg/L，COD平均去除率為COD 70 80%，氨氮去除率為97%以上，總 氮去除率為80%以上。
權利要求
1.一種處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於石化DMF幹法腈綸廢 水從進水口(1)首先進入前置缺氧池O)，在缺氧條件下部分有機氮轉化為氨氮，回流至此 的硝化液(10)充分利用廢水中原有碳源進行反硝化，同時向廢水中補充鹼度(3)；之後廢 水進入好氧池，在鹼度充足的條件下進行有機物好氧氧化、有機氮好氧氨化和氨氮的硝 化，其出水中含有大量硝酸鹽，一部分回流至前置缺氧池( 進行反硝化，另一部分進入後 置缺氧池(5)，利用外加碳源(6)進行反硝化；後置缺氧池( 出水進入膜分離池(7)，經微 濾膜組件(8)抽吸出水(9)，汙泥濃縮液(11)回流至前置缺氧池O)。
2.按照權力要求1所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於前 置缺氧池、好氧池、後置缺氧池及膜分離池體積比為1 :4:1: 1.5，水力停留時間分別為 4h、16h、4h 和 6h。
3.按照權力要求1所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於好 氧池硝化液回流比由進水中可生化有機碳的含量決定，滿足回流硝化液及汙泥濃縮液中的 硝酸鹽完全消耗即可。
4.按照權力要求1所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於好 氧池硝化液回流比為150%。
5.按照權力要求1所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於前 置缺氧池補充腈綸廢水鹼度，以滿足廢水中原有氨氮及氨化過程所產生氨氮的硝化所需。
6.按照權力要求1所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於後 置缺氧池的外加碳源投加量由好氧池出水中的硝酸鹽濃度決定，滿足後置缺氧池出水硝酸 鹽完全去除即可。
7.按照權力要求1所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於膜 分離池實現混合液泥水分離，汙泥得到濃縮，且少量有機氮轉化為氨氮，繼而在好氧條件下 轉化為硝酸鹽，隨濃縮液回流至前置缺氧池進行反硝化，並補充前置缺氧池汙泥。
8.按照權力要求1所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在於膜 分離池汙泥濃縮液回流比為70 100%。
9.按照權力要求1至10所述的處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，其特徵在 於通過設置硝化液和汙泥濃縮液的雙回流系統、補充投加鹼度和外加碳源，石化DMF幹法 腈綸廢水COD 950 1200mg/L，氨氮80mg/L左右，總氮160mg/L左右，反應器COD去除率 可達到70 80%，氨氮去除率可達到97%以上，出水氨氮小於5mg/L，總氮去除率可達到 80%以上，出水總氮30 40mg/L。在保證有機物去除能力的基礎上，既提高了系統總氮去 除效率，又減少了系統總體回流比，可降低38 45%的運行成本。
全文摘要
本發明屬於一種處理幹法腈綸廢水的雙回流脫氮MBR工藝，主要針對具有脫氮要求的高有機氮、難降解石化幹法腈綸廢水的處理。石化DMF幹法腈綸廢水從進水口1進入前置缺氧池2，在缺氧條件下部分有機氮轉化為氨氮，回流至此的硝化液10充分利用廢水碳源進行反硝化，同時向廢水中補充鹼度3；之後廢水進入好氧池4，在鹼度充足的條件下進行有機物好氧氧化、有機氮好氧氨化和氨氮的硝化，其出水中含有大量硝酸鹽，一部分回流至前置缺氧池2進行反硝化，另一部分進入後置缺氧池5，利用外加碳源6進行反硝化；後置缺氧池5出水進入膜分離池7，經微濾膜組件8抽吸出水9，汙泥濃縮液11回流至前置缺氧池2。工藝脫氮效率高。
文檔編號C02F9/14GK102115297SQ20111000733
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月14日 優先權日2011年1月14日
發明者宋永會, 崔榮濤, 李斌, 楊崇臣, 塗響, 田智勇, 錢鋒, 魏健 申請人:中國環境科學研究院