一種癸二酸廢水好氧生化處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高硫酸鈉工業(yè)廢水的處理方法，具體而言是一種使癸二酸生產(chǎn)廢水在不稀釋不脫鹽條件下直接好氧生化處理的方法。
【背景技術】
[0002]癸二酸是一種重要的有價化工原料，廣泛用于生產(chǎn)工程塑料、耐高溫潤滑劑、環(huán)氧樹脂固化劑、癸二酸酐、合成潤滑油、醇酚樹脂、聚酯樹脂、玻璃纖維增強劑、化妝品等。我國是癸二酸產(chǎn)量最大的國家，目前主要采用以蓖麻油為原料進行裂解法生產(chǎn)癸二酸，每噸產(chǎn)品需消耗150?250kg苯酚，產(chǎn)生25?40噸廢水，其中苯酚含量為2000?5000mg/L、pH為2?3、硫酸鈉含量為6?10%、COD含量為10000?20000mg/L，屬高鹽、高酚、高COD工業(yè)廢水，處理難度很大。據(jù)估計，一個年產(chǎn)4萬噸癸二酸的企業(yè)，廢水年產(chǎn)生量達150萬噸以上，若不進行完善處理，會對環(huán)境造成嚴重污染。
[0003]目前工業(yè)上主要采用萃取或吸附的方法對癸二酸廢水進行處理，雖然可以去除廢水中大部分酚類并回用于生產(chǎn)，但水中的酚和COD等仍然超過排放限值要求。例如:利用蓖麻油酸對癸二酸廢水進行萃取，萃取級數(shù)8級以上，雖不用進行反萃，但萃后水平均COD > 4000mg/L、— > 50mg/L ;利用仲辛醇作為萃取劑，萃后水COD > 2000mg/L,酚濃度大于50mg/L ;利用QH-1型絡合萃取可使廢水中酹含量降至10mg/L以下,但萃余液COD >1000mg/L。因此，要使癸二酸廢水處理達標，必須對萃后水進一步處理。目前主要處理方法為高級氧化和生化處理；相比較而言，生化處理更具有經(jīng)濟優(yōu)勢。
[0004]癸二酸廢水中硫酸鈉含量高達5?15%，如此高的鹽度對普通微生物細胞具有毒害和抑制作用，因此普通活性污泥法傳統(tǒng)生化法難以在不對廢水進行稀釋或脫鹽的情況下對癸二酸廢水直接生化處理。正因如此，現(xiàn)有技術癸二酸生產(chǎn)廢水的主要處理工藝為“除酚預處理+蒸發(fā)脫鹽+生化”。該工藝雖可以使廢水處理到《污水綜合排放標準》(GB—級標準A)，但是存在運行成本高，運行不穩(wěn)定的難題。因此，對于經(jīng)除酚預處理后的癸二酸廢水，若能不經(jīng)蒸發(fā)脫鹽直接進行生化處理，將大大降低癸二酸廢水治理成本，改善目前癸二酸生產(chǎn)行業(yè)污染治理成本居高不下的局面。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有癸二酸廢水處理技術的不足，提出一種可以使癸二酸廢水不稀釋不脫鹽直接進行好氧生化處理的方法。
[0006]本發(fā)明的原理是:癸二酸廢水中含硫酸鈉5?15%，主要有機污染物為苯酚、脂肪酸和小分子有機酸，廢水生化性總體上良好。然而，癸二酸生產(chǎn)車間排出的新鮮廢水中苯酚濃度達2000?5000mg/L，水溫超過50°C，其中難以有微生物存活。但是，經(jīng)過除酚預處理過的癸二酸廢水，其中酚濃度一般降至50?150mg/L，生物毒性已經(jīng)大大降低。如果此廢水在常溫下放置較長時間，與外界環(huán)境進行較長時間的接觸，周圍土壤、灰塵、空氣和水中的微生物會發(fā)生互相接觸，并將這些環(huán)境中的微生物引入癸二酸廢水中，其中部分微生物在廢水的長期陳化過程中能夠逐漸適應癸二酸廢水水質環(huán)境，并并最終能夠以廢水中的有機物作為碳源和能源進行生長。另外一方面，癸二酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高硫酸鈉廢水，在開放的生產(chǎn)條件下會與廠區(qū)內的土壤、空氣和雨水等環(huán)境發(fā)生相互作用，因此，具有一定生產(chǎn)時間的癸二酸企業(yè)周圍環(huán)境中存在通過自然選擇作用獲得癸二酸廢水水質適應性的耐鹽微生物。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種癸二酸廢水好氧生化處理方法，其特點是:該方法是在不稀釋不脫鹽的情況下通過好氧工藝對癸二酸廢水在常溫下進行生化處理，使出水COD < 500mg/L，其具體步驟包括:
(1)耐鹽活性污泥的培養(yǎng):用濃度為5?15%的硫酸鈉水溶液將癸二酸廢水稀釋至COD
<500mg/L、揮發(fā)酚< 50mg/L，振蕩培養(yǎng)或曝氣培養(yǎng)；C0D或揮發(fā)酚的降解率> 80%后，靜置沉降，排出1/6?1/2體積的上清液，補充癸二酸廢水繼續(xù)培養(yǎng)，重復操作直至靜置沉降后出現(xiàn)絮體且MLSS > 300mg/L ;維持F/M ( 0.80，將絮體濃度培養(yǎng)至MLSS > 2000mg/L,得到耐鹽活性污泥；整個過程中維持pH為3.0?9.0、溶解氧DO ( 4.0mg/L ；
(2)癸二酸廢水的好氧生化處理:接種上述培養(yǎng)得到的耐鹽活性污泥到好氧生化處理裝置，使生化裝置中MLSS ^ 500mg/L，進癸二酸廢水在曝氣條件下進行處理，逐步提高癸二酸廢水進水負荷進行馴化，運行參數(shù)控制為:溶解氧2.0彡DO彡4.0mg/L、6.0彡pH彡9.0、0.1 彡 F/M 彡 0.80。
[0008]本發(fā)明所述的一種癸二酸廢水好氧生化處理方法中，優(yōu)選的技術方案或者技術特征是:
1.癸二酸廢水進生化處理前先進行預處理除酚，使廢水中揮發(fā)酚< 200mg/L、COD
<5000mg/L。
[0009]2.所述除酚預處理工藝為蓖麻油酸萃取、仲辛醇萃取、絡合萃取或大孔樹脂吸附。
[0010]3.步驟(I)中所述的癸二酸廢水為將癸二酸廢水在常溫下存放至少I個月進行陳化的癸二酸廢水。本發(fā)明所述陳化的癸二酸廢水，較長的陳化時間可以對耐鹽微生物進行更長時間的自然選擇作用。陳化過程中，通過補充營養(yǎng)元素或添加癸二酸生產(chǎn)廠附近土壤、集水井污水等環(huán)境樣品，可人為強化廢水陳化過程中對耐鹽微生物的選擇和富集作用。
[0011]4.步驟(I)中投加普通活性污泥、絮凝劑、粉煤灰、活性炭或其它微生物附著物，以提高絮體的形成速度。
[0012]5.步驟(I)癸二酸廢水陳化過程中加入鹽堿土、海水、鹵水、鹽礦或其它高鹽環(huán)境樣品，以提高癸二酸廢水陳化效果。
[0013]本發(fā)明方法所述高鹽環(huán)境，包括以下三類:
Cl)自然高鹽環(huán)境:海洋、死海、鹽湖、鹽田、鹽堿地、鹽礦、地下鹵水等。這些高鹽環(huán)境形成時間較長，耐鹽微生物種類高度豐富，微生物的耐鹽能力強，耐鹽微生物種群與所處高鹽環(huán)境的實際含鹽量和其它環(huán)境特征相適應。
[0014](2)半自然高鹽環(huán)境:曬鹽場、鹽堿地、腌制品、長期存放的高鹽廢水、高鹽廢水污染的土壤、河流、湖泊等。這些高鹽環(huán)境形成的時間長短不一，而且鹽環(huán)境特征會發(fā)生變化。
[0015](3)土壤:農(nóng)田土壤、草地土壤、森林土壤等。土壤環(huán)境整體含鹽量不高，但由于土壤環(huán)境的非均質性，以及干濕變化、礦化、風化、淋溶等作用的長期存在，使得土壤環(huán)境中存在大量局部高鹽環(huán)境，這些微域高鹽環(huán)境足以支持各種耐鹽微生物的生存。
[0016]所以，本發(fā)明所述高鹽環(huán)境樣品來源但不限于:海洋、死海、微咸水湖、咸水湖、鹽湖、鹽田、鹽堿地、鹽礦、鹽井、曬鹽場、腌制品、高鹽廢水、土壤；
6.按需要補充N、P后進行耐鹽活性污泥的培養(yǎng)和癸二酸廢水的好氧生化處理。
[0017]7.步驟(2)中，癸二酸廢水進水的pH優(yōu)選為5.0-6.5。
[0018]本發(fā)明實施過程中，步驟(I)可投加PAM、PAC、聚合氯化鐵或其它絮凝劑，能夠促進微生物細胞絮凝形成活性污泥絮體。
[0019]由于廢水中含有小分子有機酸，經(jīng)過除酚預處理后其相對含量更高，經(jīng)生化后廢水的PH會增加，因此維持進5.0彡pH彡6.5，就能更好地保證廢水好氧生化處理過程中系統(tǒng)PH維持在6?9。
[0020]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)癸二酸廢水不稀釋不脫鹽進行生化處理，廢水處理成本降低。
[0021](2)直接利用癸二酸自身培養(yǎng)耐鹽活性污泥并對廢水進行處理，無需接種嗜鹽菌或對嗜鹽菌進行分離和培養(yǎng)，容易進行實施。
[0022](3)適合癸二酸生產(chǎn)企業(yè)就地進行污水處理系統(tǒng)的新建或改造。
[0023](4)利用本發(fā)明方法，可對癸二酸廢水高鹽生化系統(tǒng)進行直接啟動，能夠縮短啟動時間。