一种利用微生物处理含吡啶废水的方法与流程

文档序号:25955967发布日期:2021-07-20 17:15阅读:175来源:国知局

本发明涉及废水处理技术领域,特别涉及一种利用微生物处理含吡啶废水的方法。



背景技术:

吡啶又名氮杂环,结构与苯环相似,是含有一个氮原子的六元杂环化合物,一般作为工业化学品的原料,常温下是一种透明或淡黄色的液体,可与水、醛、酮等多种溶剂互溶。吡啶属于低毒类物质,具有刺激性气味,能够麻醉中枢神经,对眼及上呼吸道有刺激作用,吡啶及其衍生物可长期存在于生物体内,对人体产生三致作用。

吡啶及其衍生物广泛应用于工业生产,医药行业、农药生产、印染染剂等行业都会利用其作为生产原料使用,从而产生的焦化废水、制药废水、印染废水等存在高浓度的吡啶、苯系物等难降解污染物,严重危害环境及人类健康。吡啶废水水质波动大,cod、氨氮含量高,毒性大,处理难度很高。目前工业上使用较多的处理方法包括吸附法、离子交换、膜分离、反渗透、光催化、湿式氧化以及好氧、厌氧生物法等,但这些方法都存在一定缺陷,为了保证吡啶废水能够达标排放,需要寻求一种高效、环保的技术来处理吡啶废水。

专利号cn105347573b中公开了一种吡啶废水的处理方法,该方法利用湿式氧化法,在温度为200-300℃,压力为3-11mpa的高温高压下进行反应,随后废水调至碱性,并加热吹脱,最后利用脱附剂进行脱附处理,该方法虽然能使废水达标排放,但处理条件较为严苛,高温高压的处理条件不仅对设备要求高,也存在一定风险,并且湿式反应过程中投加的催化剂部分会溶于水中,增加废水处理难度。专利号为cn109516646a中提供一种含吡啶废水的处理方法,该方法首先采用精馏的方式对含吡啶废水进行处理,通过控制技术参数,有效除去氨、苯等易挥发化合物,同时对高吡啶含量的废水进行吡啶的回收,吡啶含量少的废水可直接将塔顶馏出液、纳滤浓缩液、ro浓缩液进行焚烧,而ro分离液进行生化处理。该方法是将废液中难降解物质充分浓缩后集中焚烧,运行成本较高,且处理中对于含盐量较高的废水,对设备损害较大。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种利用微生物处理含吡啶废水的方法,节降低处理成本,同时达到生化处理要求,可以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种利用微生物处理含吡啶废水的方法,包括如下步骤:

步骤1:制备特异性吸附的改性沸石;

步骤2:接种能降解吡啶的微生物,微生物以改性沸石作为载体生长,通入吡啶废水,同时进行曝气,吡啶废水经过曝气生物处理后,出水进入下一级处理单元;

步骤3:曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置,处理后的出水可直接进入两级生化处理系统,经厌氧与好氧交替处理,可使废水达标排放。

进一步地,所述改性沸石制备方法如下:通过添加各种造孔剂和粘结剂,同时改变沸石的硬度、孔隙率,通入高氨氮废水进行筛选,比较出水结果,选择吸附效果最佳的改性沸石作为实验材料。

进一步地,所述改性沸石加入反应池中,向池体中通入稀释后的吡啶废水,加入菌株后进行驯化,逐步提高废水浓度,直至微生物自然生长后开始连续进水。

进一步地,所述菌株为arthrobacterureafacienscz3。

进一步地,所述反应池中的反应体系无需改变c:n比,仅需投加磷酸二氢钾,使c:p=500:1。

进一步地,所述反应池池体底部安装有曝气头,采用间歇性曝气方法,曝气12h,静置反应12h,曝气头充当搅拌装置,沸石在曝气条件下与废水充分混合。

进一步地,所述纳滤浓缩装置的操作压力控制在1.5mpa左右,部分浓缩液回流重新进入曝气反应池,当浓缩液cod及盐分达到细菌能够正常生长上限时,浓缩液收集起来进入焚烧炉处理。

进一步地,所述两级生化处理系统为abr池与sbr池串联,采用厌氧与好氧反应器交替运行,强化处理效果,且废水在硝化菌和反硝化菌共同作用下,提高了整体的脱氮效果。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明利用改性沸石的吸附性能对吡啶废水进行预处理,沸石可重复使用,降低处理成本。

2、本发明采用纳滤浓缩装置对废水进行浓缩,降低焚烧处理量,浓缩液回流再处理,极大地降低了焚烧成本。

3、本发明废水深度处理方式采用二级生化装置,厌氧与好氧交替运行,强化废水处理效果。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

将制备好的氨氮吸附性能最强的沸石投入反应器中并投加吡啶降解微生物,通入配制好的稀释5倍的吡啶废水,微生物以改性沸石作为载体进生长,同时开启间歇性曝气,即曝气12h,静置12h,以7天为一生长周期,逐步增加吡啶废水浓度,直至恢复为吡啶原水,且细菌能够稳定生长;

同时取20l稀释20倍的吡啶废水进行配制,加入磷源后进入生化处理装置,开始菌种驯化,待反应器中的细菌生长稳定,开始进行下一步反应。

实施案例1:

(1)取吡啶废水20l通入曝气反应器,废水指标cod26000ppm,氨氮2670ppm,反应开启搅拌装置,废水与沸石及微生物充分接触,每12h停止曝气,同时关闭搅拌。废水停留时间为3天,3天后取出水检测指标;

(2)曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置,处理后稀溶液1/3回流重新进入生物曝气系统,纳滤出水取样检测;

(3)纳滤膜处理后的废水重新进行配制,调整c:n:p比例后,进入两级生化处理系统,经厌氧与好氧交替处理,水力停留时间7天,出水检测指标。

实施例2:

(1)取吡啶废水20l通入曝气反应器,废水指标cod22000ppm,氨氮2240ppm,反应开启搅拌装置,废水与沸石及微生物充分接触,每12h停止曝气,同时关闭搅拌。废水停留时间为3天,3天后取出水检测指标;

(2)曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置,处理后稀溶液1/3回流重新进入生物曝气系统,纳滤出水取样检测;

(3)纳滤膜处理后的废水重新进行配制,调整c:n:p比例后,进入两级生化处理系统,经厌氧与好氧交替处理,水力停留时间7天,出水检测指标。

实施案例3:

(1)取吡啶废水20l通入曝气反应器,废水指标cod28000ppm,氨氮3000ppm,反应开启搅拌装置,废水与沸石及微生物充分接触,每12h停止曝气,同时关闭搅拌。废水停留时间为3天,3天后取出水检测指标;

(2)曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置,处理后稀溶液1/3回流重新进入生物曝气系统,纳滤出水取样检测;

(3)纳滤膜处理后的废水重新进行配制,调整c:n:p比例后,进入两级生化处理系统,经厌氧与好氧交替处理,水力停留时间7天,出水检测指标。

实施案例4:

(1)取吡啶废水20l通入曝气反应器,废水指标cod24000ppm,氨氮2850ppm,反应开启搅拌装置,废水与沸石及微生物充分接触,每12h停止曝气,同时关闭搅拌。废水停留时间为3天,3天后取出水检测指标;

(2)曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置,处理后稀溶液1/3回流重新进入生物曝气系统,纳滤出水取样检测;

(3)纳滤膜处理后的废水重新进行配制,调整c:n:p比例后,进入两级生化处理系统,经厌氧与好氧交替处理,水力停留时间7天,出水检测指标。

实施案例5:

(1)取吡啶废水20l通入曝气反应器,废水指标cod20000ppm,氨氮2000ppm,反应开启搅拌装置,废水与沸石及微生物充分接触,每12h停止曝气,同时关闭搅拌。废水停留时间为3天,3天后取出水检测指标;

(2)曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置,处理后稀溶液1/3回流重新进入生物曝气系统,纳滤出水取样检测;

(3)纳滤膜处理后的废水重新进行配制,调整c:n:p比例后,进入两级生化处理系统,经厌氧与好氧交替处理,水力停留时间7天,出水检测指标。

实施案例6:

(1)取吡啶废水20l通入曝气反应器,废水指标cod28000ppm,氨氮2000ppm,反应开启搅拌装置,废水与沸石及微生物充分接触,每12h停止曝气,同时关闭搅拌。废水停留时间为3天,3天后取出水检测指标;

(2)曝气生物法处理后的废水进入纳滤浓缩装置,处理后稀溶液1/3回流重新进入生物曝气系统,纳滤出水取样检测;

(3)纳滤膜处理后的废水重新进行配制,调整c:n:p比例后,进入两级生化处理系统,经厌氧与好氧交替处理,水力停留时间7天,出水检测指标。

下表为上述实施例检测结果。

由表中数据可以看出,吡啶废水经多级处理后,最终可将cod降至50ppm以下,氨氮小于10ppm,该装置运行3个月,菌种生长正常,出水稳定。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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