專利名稱:強化生化處理酚氰廢水的方法
本發(fā)明屬于廢水處理方法，用于含酚氰工業(yè)廢水。
工業(yè)上含酚氰廢水，特別是焦化含酚氰廢水主要來源于剩余氨水(經蒸氨后排出)、粗苯工段分離水，焦油和粗苯精制分離水、煤氣終冷排污水等，如不經處理就直接外排，會嚴重污染廠外水體，危害人民健康。
目前，工業(yè)上處理含酚氰廢水，采用生化處理方法較多，我國國內生化裝置大多采用生物吸附法，鑒于曝氣時間短、容積負荷大、預處理不完善、加上投產后操作管理等方面的原因，致使生化處理后的廢水，達不到國家規(guī)定的外排標準。
根據英國《Water Research(水的研究)》1972·P1459-74，1973·P1137-53雜志上記載的英國焦炭研究協(xié)會J.P.Cooper和R.L.Catchpole等人提出的“向廢水中投加生長素的方法”處理酚氰廢水，開始提出投加一定數(shù)量的丙酮酸，以補充細菌中酶的成份，從而提高處理效果。但由于丙酮酸是比較貴重的化工原料，用它來提高生化處理效果，在經濟上是不合理的。所以J.R.Cooper等人后來又提出了用廉價的葡萄糖代替丙酮酸，因為葡萄糖生長素不管在需氧或厭氧的條件下，都首先轉化成丙酮酸。丙酮酸健全了細菌中酶系統(tǒng)，提高了生化處理效果，有效地降解污水中的酚、氰化物、硫氰化物。但是投加生長素并不能增加污泥濃度(MLSS)而是加大污泥的容積指數(shù)(SVI)，使活性污泥變輕上浮，極易膨脹和流失。另外雖然對COD的去除率有一定的效果，但很不明顯，對硫化物的去除率也很低。
鑒于上述原因，本發(fā)明的目的在于尋求既保留投加生長素的可取之處，即有效的降解酚、氰化物、硫氰化物等物質，又要解決污泥膨脹和流失這一大弊病并提高COD、硫化物去除率的一種強化生化處理酚氰廢水的方法。
為實現(xiàn)此目的，采取了“在投加生長素-葡萄糖的同時，還投入一定量類似于氧化鐵粉這樣的添加劑”的措施，從而解決了污泥上浮的問題，降低了污泥指數(shù)(SVI)，并使硫化物及COD的去除率明顯提高。所以使英國焦炭研究協(xié)會的J.R.Cooper等人所作的“投加生長素強化生化處理方法”小型試驗，得以擴大應用到工業(yè)規(guī)模上去。
本發(fā)明的優(yōu)點在于不用增加任何構筑物，所使用的葡萄糖生長素和類似于氧化鐵粉這樣的添加劑的價格很便宜，曝氣池每處理1米3廢水只需多花2～3分錢;而且處理效果又好，所以是一種工藝簡單、操作方便、成本低廉的處理酚氰廢水的方法。
投加生長素法的基本原理是細菌降解污物，起主要作用的是細菌中的酶，酶是生物催化劑，沒有酶，一切新陳代謝都將停止，若酶系統(tǒng)不健全，則降解物質也不徹底。
投加生長素的目的就是為健全酶系統(tǒng)提供物質條件，不是滿足細菌對碳源和能源的需要，因為實踐證明多投了反而有害。
細菌對碳水化合物的代謝中，丙酮酸是一個關鍵的中間產物，所投加的葡萄糖生長素因為分子很小，可以不經細菌的水解酶作用，直接透過細胞膜，進入細胞內，在胞內酶作用下，轉化成丙酮酸。
當投加的葡萄糖生成丙酮酸后，繼續(xù)進行分解反應，生成氧化型(只進行到脫羧基階段)和非氧化型兩大類的物質。他們作為合成原生質的原料被吸收，因為投加量很少，不再進一步分解進入三羧酸循環(huán)階段，從而健全了酶系統(tǒng)。
葡萄糖分解成丙酮酸的反應簡式如下
其中C6H12O6-葡萄糖CH3COCOOH-丙酮酸
NAD-輔酶Ⅰ(煙酸胺，吟二核酸)氧化型H3PO4-磷酸NADH2-輔酶Ⅰ(煙酸胺、吟二核酸)還原型ATP-腺嘌吟核苷三磷酸ADP-腺嘌吟核苷二磷酸ATP ()/() ADP+能量投入氧化鐵粉這樣的添加劑，是因為其灰粒度很小，有一定的比表面積(達0.6m2/g)，能吸附容易流失的游離細菌，從而提高了污泥濃度。
根據圖1和實施例對本發(fā)明方法的工藝流程進行詳細說明。
圖1為用投加葡萄糖生長素和氧化鐵粉添加劑進行強化生化處理酚氰廢水的工藝流程圖。
圖中(1)酚氰廢水，(2)工業(yè)新水，(3)調節(jié)池，(4)曝氣池，(5)葡萄糖生長素，(6)氧化鐵粉添加劑，(7)沉淀池，(8)外排廢水，(9)回流污泥，(10)送處理工段的污泥。
將含酚氰的工業(yè)廢水(1)，尤其是焦化工業(yè)中來源于剩余氨水(經蒸氨后排出)、粗苯工段分離水、焦油和粗苯精制分離水、煤氣終冷排污水(其中粗苯工段分離水需經除苯預處理，焦油和粗苯精制分離水需經除油預處理)與工業(yè)新水(2)一起送入調節(jié)池(3)進行調節(jié)，使所處理的廢水，其PH值為6.5～8.5、水溫15～32℃、COD進口值＜800mg/L再送入曝氣池(4)，在曝氣池的再生段投入3～4mg/L的葡萄糖生長素(5)和適量的氧化鐵粉添加劑(6)(以使MLVSS/MLSS在0.4-0.7范圍內為準，其中MLVSS為揮發(fā)性污泥濃度，MLSS為污泥濃度)曝氣池的曝氣時間為7～8個小時，曝氣池的COD去除容積負荷FV＝1.5～2.5kgCOD/m3.d，向曝氣池內還要加入適量的磷酸或磷酸鹽，以滿足微生物新陳代謝的需要。將曝氣后的廢水再送入沉淀池(7)，使外排廢水(8)和污泥分離，要使經過曝氣處理后的廢水有足夠的溶解氧(DO)，應保證達到2.5～3.5mg/L(靠向廢水中鼓風來實現(xiàn))。原因是，如果溶解氧(DO)量不足，該法脫氰的優(yōu)點發(fā)揮不出來，但當DO量過大，又會出現(xiàn)含氨物質，提前產生亞硝酸根。亞硝酸根的出現(xiàn)，除了增加COD值外，還可能在沉淀池中發(fā)生反硝化現(xiàn)象，造成污泥上浮。使活性污泥(9)返回到曝氣池，其回流比為200～300%為宜，目的是使沉淀池中的污泥不要停留時間過長，加大污泥回流，即使曝氣池出現(xiàn)少量亞硝酸根，也會造成反硝化現(xiàn)象。剩余污泥(10)送到污泥處理工段進行處理。
表1示出我國鋼鐵工業(yè)焦化污水的排放標準。
表2示出了氧化鐵粉的全分析結果。
表3示出了用本發(fā)明方法處理本溪市北臺鋼鐵廠焦化分廠的酚氰污水的年平均指標、最大月平均指標及最大指標值。
表1 我國鋼鐵工業(yè)焦化污水排放標準(GB 4911-4913～85)
A-新建廠 B-現(xiàn)有廠表2 氧化鐵粉的全分析結果(物理化學性質分析)
(粒度分析)
表3、用本發(fā)明方法處理本溪市北臺鋼鐵廠焦化分廠的酚氰污水的年平均指標、最大月平均指標及最大指標值。
注1按表1所示標準計算的。
實施例1當本溪市北臺鋼鐵廠焦化分廠的酚氰污水進曝氣池時的含酚量為137mg/L、氰化物為20.2mg/L、COD為684mg/L、硫氰化物為79.37mg/L，用本方法處理后，曝氣池出口廢水含酚0.08mg/L，去除率為99.94%;含氰化物0.08mg/L，去除率99.6%，含COD155mg/L，去除率為77.34%;含硫氫化物2.59mg/L，去除率為96.74%。
實施例2當本溪市北臺鋼鐵廠焦化分廠的酚氰污水進曝氣池時含酚為250mg/L氰化物為19.8mg/L、COD為1205.08mg/L、硫氰化物141.70mg/L用本方法處理后，曝氣池出口廢水含酚為0.145mg/L，去除率為99.94%含氰化物為0.12mg/L，去除率為99.39%;含COD為273.4mg/L去除率為77.27%;含硫氰化物為4.3mg/L，去除率為96.97%。
權利要求
1.一種用投加葡萄糖生長素強化生化處理酚氰廢水的方法，其特征在于除了保證廢水中酚、氰化物、硫氰化物的去除率之外，為了提高廢水中的污泥濃度，防止污泥膨脹、上浮、流失并提高COD、硫化物的去除率，所以在投加葡萄糖生長素的同時還投入類似于氧化鐵粉這樣的添加劑。
2.根據權利要求
1所述的方法，其特征在于所處理的廢水可以是工業(yè)上任何含酚氰廢水，尤其是焦化工業(yè)中來源于剩余氨水、粗苯工段分離水(需經除苯預處理)、焦油和粗苯精制分離水(需經除油預處理)、煤氣終冷排污水等含酚氰廢水。
3.根據權利要求
1所述的方法，其特征在于葡萄糖生長素的投加量是3～4(mg/L)。
4.根據權利要求
1所述的方法，其特征在于投入的氧化鐵粉添加劑適量，以MLVSS/MLSS在0.4～0.7范圍內為準。
5.根據權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特征在于從沉淀池出來的、生化處理后的廢水應保證溶解氧(DO)＝2.5～3.5mg/L。
6.根據權利要求
1或2或3或4所述的方法，其特征在于生化處理過程中，活性污泥回流比應保持在200～300%為宜。
7.根據權利要求
2所述的方法，其特征在于所處理的廢水PH值在6.5～8.5范圍內為佳。
8.根據權利要求
2所述的方法，其特征在于所處理的廢水COD進口值＜800mg/L、COD的去除容積負荷為1.5～2.5kgCOD/m3d時，處理效果最佳。
9.根據權利要求
2所述的方法，其特征在于所處理的廢水溫度在15～32℃范圍內為宜。
專利摘要
一種用于含酚氰工業(yè)廢水，特別是用于焦化工業(yè)含酚氰廢水的處理方法。本發(fā)明涉及的是用投加葡萄糖生長素強化生化處理酚氰廢水的方法，與此同時還投入類似于氧化鐵粉這樣的添加劑，既保證了因投加生長素而有效地去除廢水中的酚、氰化物、硫氰化物的優(yōu)點，又因投入添加劑而解決了污泥膨脹、上浮、流失的問題并提高了COD和硫化物的去除率。此方法是一種工藝簡單、操作方便、成本低廉的處理酚氰廢水的方法。
文檔編號C02F3/12GK87100532SQ87100532
公開日1987年9月16日 申請日期1987年1月26日
發(fā)明者曾錦之 申請人:冶金工業(yè)部鞍山焦化耐火材料設計研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan