印染廢水高濃度有機(jī)物降解及總氮削減的處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種印染廢水高濃度有機(jī)物降解及總氮削減的處理工藝。本發(fā)明針對(duì)印染廢水難降解有機(jī)物含量高、碳源品質(zhì)低及氮素污染物濃度高等問(wèn)題，將廢水分為前處理廢水和染色廢水進(jìn)行分質(zhì)收集，并通過(guò)多級(jí)厭氧工藝對(duì)前處理廢水中存在的難降解有機(jī)物進(jìn)行充分降解，對(duì)染色廢水厭氧水解出水的揮發(fā)性脂肪酸進(jìn)行控制分析，抽提出后續(xù)反硝化脫氮單元所需的適用的基礎(chǔ)碳源，實(shí)現(xiàn)氮素污染物的穩(wěn)定去除。該工藝對(duì)印染廢水中CODCr、氨氮和總氮都有很好的去除效果，最終出水CODCr<200mg/L，氨氮<10mg/L，總氮<15mg/L，滿足印染廢水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并為深度處理奠定基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】印染廢水高濃度有機(jī)物降解及總氮削減的處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理方法，涉及一種印染廢水有機(jī)物降解及總氮削減的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。據(jù)調(diào)查，就太湖流域就有近3000家紡織印染企業(yè)，年排放印染廢水3.5億噸，印染企業(yè)廢水排放量和污染物總量分別位居全國(guó)工業(yè)部門的第二位和第四位，是我國(guó)重點(diǎn)污染行業(yè)之一。眾所周知，印染過(guò)程中使用了大量的染料與助劑，其中包括大量的偶氮染料和尿素，這在一定程度上增加了廢水中有機(jī)氮的含量。
[0003]印染廢水成分復(fù)雜、難降解有機(jī)物含量高，屬于難降解有機(jī)廢水，其B / C比較低，有時(shí)僅為0.2左右。不僅CODcr本身難以降解，而且可以用作碳源進(jìn)行反硝化的易降解的小分子物質(zhì)非常少。所以加入外加碳源也是可行的方案之一。目前，廣泛采用的外加碳源有甲醇、乙醇、乙酸鈉和葡萄糖等。雖然，外加碳源的投入有助于反硝化的進(jìn)行，但毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)增加運(yùn)營(yíng)成本。所以，現(xiàn)在亟需尋求一種高氨氮廢水的處理方法，在免去外來(lái)碳源投加的同時(shí)，又可保證反硝化的順利進(jìn)行。
[0004]目前VFAs作為反硝化碳源還沒(méi)有引起足夠的重視,通常只是作為研究VFAs作為碳源除磷的附帶指標(biāo)。可揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，是厭氧生物處理法發(fā)酵階段的末端產(chǎn)物。在發(fā)酵階段，水解階段所產(chǎn)生的小分子化合物在發(fā)酵菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，并分泌到細(xì)胞外。VFAs是一種有機(jī)酸，主鏈上為一系列碳源，通常VFAs包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它們的異構(gòu)體。但是利用VFAs作為反硝化脫氮的碳源，可以省去投加外碳源的費(fèi)用，同時(shí)前研究表明外加碳源甲醇和乙醇作為碳源的反硝化速率比對(duì)應(yīng)的VFAs低，有學(xué)者解釋是因?yàn)橥饧犹荚丛谏锝到獾臅r(shí)候是先被轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的VFAs，然后才`進(jìn)一步被降解。不同類型的VFAs在反硝化過(guò)程中的速度也不盡相同。Pavan P 等人在《Water Sci Technol)), 1998, 38 (I):327-34 發(fā)表的“Effect ofaddition of anaerobic fermented OFMSff on BNR process !preliminary results，，一文中，認(rèn)為在反硝化過(guò)程中，乙酸在形成乙酰輔酶A后可直接被利用，故有較高的反硝化速率。丙酸先形成丙酰輔酶A，通過(guò)一系列的酶促羧化反應(yīng)和異構(gòu)反應(yīng)，被轉(zhuǎn)化成琥珀酰輔酶A并進(jìn)入TCA循環(huán)和繼續(xù)被氧化，因此它用作碳源時(shí)反硝化速率較低。丁酸和戊酸首先形成丁酰輔酶A和戊酰輔酶A，通過(guò)β-氧化，形成一個(gè)乙酰輔酶A和一個(gè)2碳(或3碳)的脂肪酸，并按上述途徑繼續(xù)，故它們的反硝化速率介于乙酸和丙酸之間。
[0005]目前研究VFAs作為反硝化碳源的熱點(diǎn)集中在如何將污泥水解，利用水解后的上清液中較高含量VFAs反投加到脫氮工藝中以提高污水中有機(jī)碳的含量。高永青等人在《中國(guó)給水排水》，2009,25(17):23-27中發(fā)表的“污泥水解酸化液用作A2 / O系統(tǒng)脫氮除磷碳源的研究”，將污泥水解酸化液用作A2 / O系統(tǒng)的脫氮試驗(yàn)表明，投加水解酸化液做碳源與生活污水為碳源時(shí)的脫氮效果對(duì)比，最大反硝化速率分別是2.7和1.6mg NO3--N /gMLSS*h。利用水解后的上清液中較高含量的VFAs以提高污水中有機(jī)碳的含量，利用高濃度有機(jī)污染物自身水解產(chǎn)生的VFAs作為反硝化碳源還未引起足夠的重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]解決的技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明克服了現(xiàn)有的印染廢水中存在的大分子有機(jī)物難以降解，可以用于反硝化的優(yōu)質(zhì)碳源難以獲得的缺點(diǎn)。采用分質(zhì)收集分質(zhì)處理的方法，實(shí)現(xiàn)UASB系統(tǒng)與A / O系統(tǒng)的耦合，達(dá)到印染廢水有機(jī)物降解及總氮削減的目的。
[0007]技術(shù)方案:
本發(fā)明包括以下步驟:
I)將前處理廢水和染色廢水分質(zhì)收集，分別在調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水量，并調(diào)節(jié)PH至中性。
[0008]2)廢水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器UASB中，采用檸檬酸廠的顆粒泥為接種污泥，UASB接種污泥采用檸檬酸廠顆粒污泥，其中接種污泥中揮發(fā)性懸浮固體與懸浮固體的質(zhì)量濃度之比為P (VSS) / P (SS)=0.60~0.80。種泥為黑色，粒徑以I~3mm為主。
[0009]3)厭氧啟動(dòng)采用間歇進(jìn)水，按一定比例稀釋，當(dāng)系統(tǒng)出水穩(wěn)定后，連續(xù)進(jìn)水，控制前處理廢水停留時(shí)間為60h~80h ;控制染色廢水停留時(shí)間為15h~20h。
[0010]4)控制UASB系統(tǒng)上升流速為lm/h左右，溫度控制在35~40°C。
[0011]5)前處理厭氧出水和染色水解出水充分混合后進(jìn)入A / O處理系統(tǒng),保持一定量的污泥回流及混合液回流。
[0012]本發(fā)明有益效果:` 本發(fā)明創(chuàng)新性的將印染廢水中含有高濃度有機(jī)物的前處理廢水及有機(jī)物含量較低的染色廢水分質(zhì)收集，厭氧段利用長(zhǎng)停留時(shí)間將前處理段有機(jī)物充分去除，并控制染色廢水水解停留時(shí)間，利用水解后的上清液中較高含量的揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)投加到脫氮工藝中以提高污水中有機(jī)碳的含量，達(dá)到提高后續(xù)A / O系統(tǒng)脫氮效果。結(jié)果表明:該耦合工藝對(duì)印染廢水中C0D&、氨氮和總氮都有很好的去除效果，最終出水C0D& < 200mg / L，氨氮< IOmg / L,總氮< 15mg / L。本發(fā)明改進(jìn)和優(yōu)化了現(xiàn)有印染廢水處理工藝，降低了印染廠的運(yùn)營(yíng)成本，具有推廣價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為不同停留時(shí)間對(duì)染色廢水厭氧水解產(chǎn)揮發(fā)性脂肪酸總量影響示意圖。
[0014]圖2為不同停留時(shí)間對(duì)前處理廢水厭氧段有機(jī)物去除率影響示意圖。
[0015]圖3為UASB系統(tǒng)對(duì)PVA漿料去除率變化示意圖。
[0016]圖4為A / O系統(tǒng)對(duì)PVA漿料去除率變化示意圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)例中關(guān)于VFAs的定性和定量分析采取氣相色譜法進(jìn)行，檢測(cè)前樣品首先經(jīng)過(guò)5000rpm離心5min后取上清液用0.45 μ m的濾膜過(guò)濾。氣象色譜采用安捷倫(GC7890A)，分析條件:色譜柱=DB-WAX毛細(xì)管柱；載氣:氮?dú)?；柱前?9.23psi ;進(jìn)樣器:200°C ;柱溫:800C ;檢測(cè)器溫度:2500C ;進(jìn)樣量=IuL0
[0018]實(shí)施例1:
實(shí)施例中的原水取自某印染企業(yè)的廢水調(diào)節(jié)池，分為前處理廢水和染色廢水，前處理廢水主要由退漿、煮練、漂洗產(chǎn)生的廢水組成。染色廢水主要由染色、印花和牛仔布廢水組成，進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。UASB接種污泥采用檸檬酸廠顆粒污泥，MLSS其中接種污泥中揮發(fā)性懸浮固體與懸浮固體的質(zhì)量濃度之比為P (VSS) / P (SS)=0.70。接種污泥的P (SS) =50.33g / L0種泥為黑色，粒徑以I~3mm為主。UASB反應(yīng)器上升流速為Im / h，溫度控制在35~40°C。通過(guò)調(diào)整染色廢水厭氧水解時(shí)間，控制揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量。結(jié)果(圖1、表2)表明，在水力停留時(shí)間為15h時(shí)，VFAs量可以達(dá)到537.5mg / L，乙酸含量占VFAs總量的96.30%。
[0019]表1某印染廠進(jìn)水水質(zhì)
【權(quán)利要求】
1.一種印染廢水高濃度有機(jī)物降解及總氮削減的處理工藝，其特征在于包括以下步驟: 1)將前處理廢水和染色廢水分質(zhì)收集，分別在調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水量，并調(diào)節(jié)PH至中性； 2)廢水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器UASB中，采用檸檬酸廠的顆粒泥為接種污泥，UASB接種污泥采用檸檬酸廠顆粒污泥，其中接種污泥中揮發(fā)性懸浮固體與懸浮固體的質(zhì)量濃度之比為P (VSS) / P (SS) =0.60~0.80 ;種泥為黑色，粒徑以I~3mm為主； 3)厭氧啟動(dòng)采用間歇進(jìn)水，按一定比例稀釋，當(dāng)系統(tǒng)出水穩(wěn)定后，連續(xù)進(jìn)水，控制前處理廢水停留時(shí)間為60tT80h ;控制染色廢水停留時(shí)間為15tT20h ； 4)控制UASB系統(tǒng)上升流速為lm/h左右，溫度控制在35~40°C； 5)前處理厭氧出水和染色水解出水充分混合后進(jìn)入A/Ο處理系統(tǒng),保持一定量的污泥回流及混合液回流`。
【文檔編號(hào)】C02F103/30GK103771659SQ201410016037
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】操家順, 李超, 唐思遠(yuǎn), 薛朝霞, 方芳, 馮騫, 林俊雄, 周明, 江心 申請(qǐng)人:河海大學(xué), 南京河海科技有限公司