專利名稱：一種制革廢水氨氮處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制革廢水氨氮處理方法，尤其是一種沸石一自養(yǎng)、異 養(yǎng)細(xì)菌生物濾池處理制革廢水中氨氮的方法，涉及制革廢水生化處理的二 次出水的深度處理及回用。
(二) 背景^支術(shù)
制革工業(yè)在我國與人民群眾的生活密切相關(guān)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分
重要的地位。但每年制革工業(yè)要向環(huán)境排放廢水達(dá)10,000萬噸以上，其特 點(diǎn)是堿性大，色度深，耗氧量高，懸浮物多，并含有較多的硫化物和鉻 等有毒物質(zhì)，屬于污染嚴(yán)重且較難處理的工業(yè)廢水。
隨著可持續(xù)發(fā)展策略成為全世界人們的共識(shí)，我國逐漸加大了環(huán)境保 護(hù)的力度，不斷出臺(tái)新的環(huán)境法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，改革排污收費(fèi)方法，水價(jià)也在 未來幾年內(nèi)逐漸提高，不但壓縮了皮革廠的利潤空間，而且進(jìn)一步威脅到 制革廠的生存。因此為了制革工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和二次創(chuàng)業(yè)的順利實(shí)現(xiàn)， 對(duì)制革工業(yè)廢水加大治理力度己經(jīng)刻不容緩。我國對(duì)制革工廠廢水處理總 體要求必須達(dá)到進(jìn)入城市污水處理廠前的治理要求(簡稱制革二級(jí)出水)， 目前全國普遍存在的問題是，制革工業(yè)廢水處理后的其他各指標(biāo)基本達(dá)到
要求，但氨氮無法達(dá)標(biāo)，這就是困擾各制革工廠治理工業(yè)廢水的嚴(yán)峻問題。 清華大學(xué)田文華等人申請(qǐng)的發(fā)明專利"一種沸石填料曝氣生物濾池處
理污水的方法及沸石填料"(發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?211630713，公開號(hào) CN1369440A)，系采用沸石曝氣生物濾池處理污水的方法，該技術(shù)釆用 氣水聯(lián)合反沖洗工藝，水氣比1: 1~1: 3,反沖工藝有三個(gè)階段。此技術(shù)有以下不足(1)只能處理低濃度生活污水，包含低氨氮的污水，不能 處理工業(yè)廢水；(2)曝氣生物濾池中采用天然的微生物，自然生長的微生 物，適者生存，什么樣的微生物都可能繁殖，但去除氨氮的效率不高；(3 ) 運(yùn)行費(fèi)用高，因其采用水氣比高達(dá)l: 1~1: 3,且反沖工藝有三個(gè)階段， 電耗大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)制革二級(jí)出水氨氮超標(biāo)，提供的一種設(shè)備投資 低、運(yùn)行費(fèi)用低和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的沸石一自養(yǎng)、異養(yǎng)細(xì)菌生物濾池處 理制革廢水中氨氮的方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種制革廢水氨氮處理方法，所述方法包括以生物濾池l填充斜發(fā) 沸石，投入自養(yǎng)硝化細(xì)菌培養(yǎng)、掛膜(為好氧菌，須在振蕩或通氣條件下 進(jìn)行)；以生物濾池2填充斜發(fā)沸石，投入異養(yǎng)反硝化細(xì)菌培養(yǎng)、掛膜(為 厭氧菌，在靜止條件下進(jìn)行培養(yǎng)即可)；制革廢水先進(jìn)入生物濾池1供氧 處理40 60分鐘，由生物濾池1排出的廢水再進(jìn)入生物濾池2缺氧處理 40 60分鐘。
本發(fā)明采用去除氨氮效果較好的斜發(fā)沸石，作為生物濾池的填料，為 了提高沸石的處理效率，培養(yǎng)兩種自養(yǎng)硝化細(xì)菌(硝酸細(xì)菌Mfra6acfer SacA:禾口亞石肖酉臾纟田菌7V7^osomowos1 mo"oce〃a 7Ve/sow )牙口一種異 養(yǎng)反；肖H纟田菌(沼';奪纟工布支單孑包菌 i /z。(io/wgM(io附o"as sg"(i(3"o"as1 ; "/船My )。所用兩種自養(yǎng)硝化細(xì)菌和一種異養(yǎng)反硝化細(xì)菌均為有文獻(xiàn)報(bào) 道過的已知菌種，Mfrak cter Sach其菌種中文i奪名為不透明
硝化桿菌；M^womo"os mo朋ce〃a A/e/sow,其菌種中文譯名為單月包亞 竭化單胞菌；朋。(i。戸gW(io附o憩s 化Mtfaw "as1 戶/wWn's, 其菌種中文譯名為沼澤紅假單孢菌，是光合細(xì)菌的一個(gè)種，兼性厭氧菌。
所述生物濾池1和2自上而下i真充5mm、 20mm、 50mm三種Mi各的 斜發(fā)沸石，所述斜發(fā)沸石填料總高度為2 3.5m。
本發(fā)明提供了高效脫氨氮的、且抗氨氮沖擊負(fù)荷更強(qiáng)的生物濾池處理 方法，(1 )培養(yǎng)二種硝化細(xì)菌和一種反硝化細(xì)菌的特殊的自養(yǎng)、異養(yǎng)細(xì) 菌，在生物濾池中形成優(yōu)勢(shì)菌掛膜，提高脫氨氮的能力，且加速了沸石的 再生速度，使其有恢復(fù)了吸附與交換氨氮的能力，周而復(fù)始，大大提高生 物濾池去除氨氮的效率。(2)采用有氧和缺氧的二段生物濾池區(qū)，充分 發(fā)揮二段生物濾池區(qū)的生物脫氨氮和脫氮作用。生物濾池有氧區(qū)的自養(yǎng)細(xì) 菌-硝化細(xì)菌的掛膜，脫氨氮功能；生物濾池缺氧區(qū)的異養(yǎng)細(xì)菌-反硝化細(xì) 菌的掛膜，脫氮功能；使氨氮和總氮都能大大降低，使用于制革二級(jí)出水 特別有效。(3)運(yùn)行費(fèi)用低，有氧區(qū)的水氣比1: 0.5 1: 1,電耗大幅 度降低。
本發(fā)明提出了在生物濾池中培養(yǎng)二種硝化細(xì)菌和一種反硝化細(xì)菌的 特殊的自養(yǎng)、異養(yǎng)細(xì)菌，此幾種細(xì)菌各有很強(qiáng)的硝化和反硝化功能，在有
氧條件下，NH4+經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的作用轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸 鹽，起了硝化作用；在厭氧條件下，反硝化細(xì)菌將硝酸根還原為氮?dú)?，?但使制革二級(jí)出水氨氮達(dá)標(biāo)，且可使其總氮大大降低。由于運(yùn)行中有供氧 與缺氧兩個(gè)階段，在工藝流程中設(shè)置了供氧與缺氧處理區(qū)(見圖1)。供 氧處理區(qū)培養(yǎng)自養(yǎng)細(xì)菌-硝化細(xì)菌(硝酸細(xì)菌MYra6acter 禾口亞石宵酸纟田菌A^rasomomw mow ce〃a 7Ve/so )并才圭月莫，在夾氧處5里區(qū)^咅 養(yǎng)異養(yǎng)細(xì)菌-反硝化細(xì)菌)沼澤紅布支單孢菌W/^c/o/weMcfowo"as 化wc/a"o"os1 戶/Rstn's )并掛膜。
具體的，所述方法如下(1) 培養(yǎng)基終濃度組成為(w/v):亞硝酸鈉0.1%;碳酸鈉0.1%; 磷酸氬二鉀0.075%;硫酸鎂0.003%;硫酸錳0.001%; pH6.5,
溶劑為水；接種硝S吏細(xì)菌M'^ ^cter 或通氣培養(yǎng)5天，得硝酸細(xì)菌A^ra6acter
(2) 培養(yǎng)基終濃度組成為(w/v):磷酸氫二鉀0.1%;硫酸銨0.05%; 氯化鉤0.75%;氯化鈉0.03%;硫酸鎂0.003%;硫酸鐵0.003%; pH 6.5,溶劑為水；4妻種亞硝'酸纟田菌A^rasomcwas wcwoce〃a 7Ve/s，， 24。C振蕩或通氣培養(yǎng)5天，得亞硝酸細(xì)菌A^myow，w 附o"oce〃a iVe/sw 培養(yǎng)物；
(3) 培養(yǎng)基終濃度組成為(w/v):葡萄糖1%;硝酸鉀0.1%;氯化 4丐0.05%;磷酸氫二鉀0.05%; pH7.2,溶劑為水；接種焚光假 單孑包菌朋( (ici/wew(iowowas1 sewt/awcwas 戸/wWr/s， 28 30。C靜 止培養(yǎng)13天，得沼澤紅假單孢菌i /20t/o戸wofomo"as
(4) 生物濾池1和生物濾池2高度2.5 3.5m，分別以l: 1: 1體積 比自上而下填充5mm、 20mm、 50mm規(guī)格的斜發(fā)沸石，生物濾 池1中投放步驟(1 )培養(yǎng)的硝酸細(xì)菌Mfra&cter
培養(yǎng)物20 25kg和步驟(2)培養(yǎng)的亞硝酸細(xì)菌Mfrasowo腦s mwzoce〃a A^/so"培養(yǎng)物20 25kg,通氣(空氣)條件下連續(xù) 運(yùn)行15 20天，使填料掛膜；生物濾池2中投放步驟(3 )培養(yǎng) 的沼澤紅邗支單孑包菌i /^(io/weM(iomcwas1 "M(iawowas1 / a/w^n^ 培養(yǎng)物30 40kg,不通氣連續(xù)運(yùn)行20 30天，使填料掛膜； (5 )制革廢水依次在生物濾池1和生物濾池2中各運(yùn)行40 60min后，從生物濾池2出水口排出，進(jìn)入城市污水處理廠或作為制革廠
的工業(yè)回用水。
上述培養(yǎng)基組成以質(zhì)量體積百分比(w/v)表示，某物質(zhì)濃度為1% 表示100mL培養(yǎng)基中含有該物質(zhì)lg。 本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在
(1)制革廢水的二次出水，COD可由100 200mg/L降低到40-80 mg/L,氨氮含量由40~200mg/L降低到10~35mg/L,總氮降低60%左右， 達(dá)到進(jìn)入城市污水處理廠前的治理要求。
(2) 掛膜量大因斜發(fā)沸石為多孔性材料，表面積大，掛膜量大，且 不易脫落。
(3) 氨氮去除效率高因人工培養(yǎng)特殊的硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌，生 物濾池去除氨氮效率高；迄今為至，生物濾池中沸石的掛膜均采用天然生 長的微生物，這些微生物只要在此廢水中能生長的，均能繁殖，有些是硝 化細(xì)菌，但有很多微生物不是硝化細(xì)菌，雖然都能掛膜，但不能脫氨氮， 因此去除氨氮效率不高。
(4) 設(shè)備和運(yùn)行都較低。制革二級(jí)出水達(dá)到進(jìn)入城市污水處理廠前的 治理要求的運(yùn)行費(fèi)用0.10 0.50元/噸，低于其他各種處理方法。
(四)


圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。
(五)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一 步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍 并不僅限于此
實(shí)施例1:(1 )》宵酸纟田菌7V/Yra6acfer opacws
培養(yǎng)基配制亞硝酸鈉lkg;碳酸鈉lkg;磷酸氫二鉀0.75 kg;硫 酸鎂0.03 kg;硫酸錳0.01kg; pH6.5，水補(bǔ)足至1000L;
接種硝酸細(xì)菌A^ra6acfer opacws 6"acA:， 24。C振蕩培養(yǎng)5天，得硝 酸細(xì)菌A^ra6acter opac^ 5bd:培養(yǎng)物(為菌體和培養(yǎng)基的混合物)。
(2) 亞石宵酉吏纟田菌7VzYroswwowoy mowoce〃a 7Ve/sow i咅養(yǎng) 培養(yǎng)基配制磷酸氬二鉀1 kg;硫酸銨0.5 kg;氯化鈣7.5 kg;氯
化鈉0.3 kg;硫酸鎂0.03 kg;硫酸鐵0.03 kg; pH6.5,水補(bǔ)足至1000L;
接種亞硝酸細(xì)菌A^YM。附owoy 附owoce〃" ^Ve/raw ， 24。C通氣培養(yǎng) 5天，4尋亞石肖酉吏纟田菌7V7^Ywcw ow"s 附cwoce/Za 7Ve&6)w i咅養(yǎng)凈勿(為菌體禾口
培養(yǎng)基的混合物)。
(3) 沼'澤纟工H單孑包菌i /70(io/wew(ioww as1 sez^/awowos1 pa/wWni i吾養(yǎng) 培養(yǎng)基配制葡萄糖10kg;硝酸鉀lkg;氯化鈣0.5kg;磷酸氫二鉀
0.5kg; pH7.2，水補(bǔ)足至1000L;
^妄種沼澤紅有支單孑包菌i /7ocfo，eM(io附o"as 化"(ia"。"as1 pa/wWWs, 28 30°C靜止培養(yǎng)13天，得沼澤紅假單孢菌i /zo^fo戸eMtfomo"o se^iawowm pa/wWn's培養(yǎng)物(為菌體和培養(yǎng)基的混合物)。
實(shí)施例2:
制革二級(jí)出水的一^殳處理生物濾池高度2.5m，以1: 1: 1的體積 比例填充粒徑分別為50mm、 20mm、 5mm (從下到上)的斜發(fā)沸石填料 (浙江縉云)，氨氮的交換容量為5~10kg/m3 。供氧處理區(qū)投放實(shí)施例 1培養(yǎng)好的硝酸細(xì)菌7V/fraMcter 5bcA 3咅養(yǎng)物和亞硝酸纟田菌iW^aswwowos mowoce〃a 7Ve/scw ，咅養(yǎng)4勿各20kg,每小時(shí)間隔通氣15min， 連續(xù)運(yùn)行15 ~ 20天，^使其在填料上掛膜；缺氧處理區(qū)才殳;故30kg實(shí)施例1 i咅養(yǎng)好的沼'澤紅布支單孑包菌i /zocfo/weM(iomo"as 化wtifl"o"as / "/wWn's i告 養(yǎng)物，不通氣連續(xù)運(yùn)行20 30天，使其在填料上掛膜。制革二級(jí)出水在 供氧處理區(qū)和缺氧處理區(qū)各運(yùn)行40min，制革二級(jí)出水的COD從100-200 mg/L降低到40 ~ 80 mg/L,去除率60%左右，氨氮含量從40 200mg/L降 低到10 35mg/L,去除率80%左右。運(yùn)行費(fèi)用0.1 0.2元/噸，
實(shí)施例3:
制革二級(jí)出水的深度處理生物濾池高度3.5m，以1: 1: 1的體積比 例填充粒徑分別為50mm、 20mm、 5mm (從下到上)的斜發(fā)';弗石填料， 氨氮的交換容量為5 ~ 10kg/m3 。供氧處理區(qū)投;故實(shí)施例1培養(yǎng)好的硝酸 纟田菌 A^^oZ (3cter op"CMS 5bcA ;備養(yǎng)對(duì)勿禾口亞；肖酉菱纟田菌 7V"rc^。mo/ os1 /7wwoce〃a A^/mm i咅養(yǎng)物各25kg ，每小時(shí)間隔通氣15min ，連續(xù)運(yùn)4亍15 ~ 20天，使其在填料上掛膜；缺氧處理區(qū)投放40kg培養(yǎng)好的沼澤紅假單孢 菌i /z( (io/weM(iomo憩s sew6/awcwas1 戸/w欲/s培養(yǎng)物,不通氣連續(xù)運(yùn)行 20~30天，使其在填料上掛膜。制革二級(jí)出水在供氧處理區(qū)和缺氧處理 區(qū)各運(yùn)行60min，制革二級(jí)出水的COD從100-120 mg/L降低到20 ~ 30 mg/L,去除率75%左右；氨氮含量從40 100mg/L降低到5 ~ 12mg/L,去 除率85%左右。運(yùn)行費(fèi)用0.3 0.5元/p屯。處理后的出水可作為制革廠的工 業(yè)回用水。
權(quán)利要求
1.一種制革廢水氨氮處理方法，所述方法包括以生物濾池1填充斜發(fā)沸石，投入自養(yǎng)硝化細(xì)菌培養(yǎng)、掛膜；以生物濾池2填充斜發(fā)沸石，投入異養(yǎng)反硝化細(xì)菌培養(yǎng)、掛膜；制革廢水先進(jìn)入生物濾池1供氧處理40～60分鐘，由生物濾池1排出的廢水再進(jìn)入生物濾池2缺氧處理40～60分鐘。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述自養(yǎng)硝化細(xì)菌為硝酸細(xì)菌 A^roZ)acfer opacMS SacA禾口亞石宵酉臾纟田菌 TVzYrasomcwos1 附cwoce〃a
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述異養(yǎng)反硝化細(xì)菌為沼澤紅 布支單孑包菌i /zc^opsew(io附owas / a/^s"ZWs。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生物濾池1和2自上而下 填充5mm、 20mm、 50mm規(guī)格的斜發(fā)沸石，所述斜發(fā)沸石填料總高度 為2~3.5m。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述方法如下(1) 培養(yǎng)基終濃度組成為亞硝酸鈉0.1%;碳酸鈉0.1%;磷酸氫二 鉀0.075%;硫酸鎂0.003%;硫酸錳0.001%; pH6.5,溶劑為水； 接種硝酸細(xì)菌MfraMcter opflc^ SacA:， 24 。C振蕩或通氣培養(yǎng)5 天，4尋石肖酉吏纟田菌7W/ro6acter SacA:i咅養(yǎng)對(duì)勿；(2) 培養(yǎng)基終濃度組成為磷酸氫二鉀0.1%;硫酸銨0.05%;氯化 4丐0.75%;氯化鈉0.03%;硫酸鎂0.003%;硫酸鐵0.003%; pH 6.5 ,;容劑為？K;才妄種亞；肖酉臾纟田菌 A^rascwo"os1 wowoce〃aA^&ow, 24。C振蕩或通氣培養(yǎng)5天，得亞硝'酸細(xì)菌iW&osomoway 附o"oce〃a 7V^so"培養(yǎng)物； (3)培養(yǎng)基終濃度組成為葡萄糖1%;硝酸鉀0.1%;氯化4丐0.05%; 磷酸氫二鉀0.05%; pH7.2,溶劑為水；接種沼澤紅假單孢菌 i /7<5tio^ew<icwo"as set^/awowos / a/w愈&, 28 30。C靜止培養(yǎng)13 天,得沼澤紅假單孑包菌 i /zo(iop/w^(iomowas1 ^wc/朋owos1 ，/組"'s培養(yǎng)物；(4 )生物濾池1和生物濾池2高度2.5 3.5m，分別以1: 1: 1體積比 自上而下填充5mm、 20mm、 50mm規(guī)格的斜發(fā)沸石，生物濾池 1中投放步驟(1 )培養(yǎng)的硝酸細(xì)菌MfraMcter 養(yǎng)物20~25kg和步驟(2 )培養(yǎng)的亞硝酸細(xì)菌A^mwmo"o mwwce〃a 培養(yǎng)物20 25kg，通氣條件下連續(xù)運(yùn)4亍15 20天，使填料掛膜；生物濾池2中投放步驟(3)培養(yǎng)的沼澤紅假 單孑包菌 i / ocfop化W(iowo腦s sewtiawowos* 戸/組"S 培養(yǎng)物 30 40kg,不通氣連續(xù)運(yùn)行20 30天，使填料掛膜；(5 )制革廢水依次在生物濾池1和生物濾池2中各運(yùn)行40 60min后， 從生物濾池2出水口排出，進(jìn)入城市污水處理廠或作為制革廠的 工業(yè)回用水。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制革廢水氨氮處理方法，所述方法包括以生物濾池1填充斜發(fā)沸石，投入自養(yǎng)硝化細(xì)菌培養(yǎng)、掛膜(為好氧菌，須在振蕩或通氣條件下進(jìn)行)；以生物濾池2填充斜發(fā)沸石，投入異養(yǎng)反硝化細(xì)菌培養(yǎng)、掛膜(為厭氧菌，在靜止條件下進(jìn)行培養(yǎng)即可)；制革廢水先進(jìn)入生物濾池1供氧處理40～60分鐘，由生物濾池1排出的廢水再進(jìn)入生物濾池2缺氧處理40～60分鐘。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在制革廢水的二次出水，COD可由100～200mg/L降低到40～80mg/L，氨氮含量由40～200mg/L降低到10～35mg/L，總氮降低60％左右，達(dá)到進(jìn)入城市污水處理廠前的治理要求；且掛膜量大、氨氮去除效率高、設(shè)備和運(yùn)行都較低。
文檔編號(hào)C02F3/30GK101318739SQ20081006311
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者周曉云, 蘆國營, 鄭展望 申請(qǐng)人:浙江商達(dá)環(huán)保有限公司