一种癸二酸废水不脱盐直接生化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含高硫酸钠工业废水的处理方法，具体而言是一种使癸二酸生产废水在不稀释不脱盐条件下直接生化处理的方法。
【背景技术】
[0002]癸二酸是一种重要的有价化工原料，广泛用于生产工程塑料、耐高温润滑剂、环氧树脂固化剂、癸二酸酐、合成润滑油、醇酚树脂、聚酯树脂、玻璃纤维增强剂、化妆品等。我国是世界上癸二酸产量最大的国家，目前主要采用以蓖麻油为原料的裂解法生产工艺，每吨产品需消耗150?250kg苯酚，产生25?40吨废水，其中苯酚含量为2000?5000mg/L、pH为2?3、硫酸钠含量为6?10%、C0D含量为10000?20000mg/L。癸二酸废水属高盐、高酚、高COD废水；据估计，一个40000t/a的癸二酸企业产生废水150万吨/a，此废水若不进行完善处理，会对环境造成严重污染。
[0003]目前工业上主要采用萃取或吸附的方法对癸二酸废水进行处理，可以除去废水中大部分酚类，甚至使酚达标，但仍不足以使废水水质完全达标。例如:利用蓖麻油酸对癸二酸废水进行萃取，萃取级数8级以上，虽不用进行反萃，但萃后水平均COD > 4000mg/L、->50mg/L ;利用仲辛醇作为萃取剂，萃后水COD > 2000mg/L,酚浓度大于50mg/L ;利用QH-1型络合萃取可使废水中酹含量降至10mg/L以下,但萃余液COD > 1000mg/L。因此,要使癸二酸废水处理达标，必须对萃取后的废水进一步处理，主要方法包括高级氧化和生化处理，相比较而言，若能生化处理，将具有成本优势。
[0004]但是，癸二酸废水中硫酸钠含量高达5?15%，对普通微生物细胞具有毒害和抑制作用，而且含硫酸钠废水在厌氧生化处理过程中还容易发生硫酸盐还原反应产生H2S,因此普通活性污泥法不能用于癸二酸废水的直接生化处理。因此，现有技术中癸二酸生产废水经除酚预处理后，先进行蒸发脱盐，然后对蒸发冷凝水进行生化处理后达标排放，或进一步深度处理后回用。若能不经蒸发脱盐直接进行生化处理并达标排放，将大大降低癸二酸废水治理成本，改善目前癸二酸生产行业污染治理成本居高不下的局面。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有癸二酸废水处理技术的不足，提出一种可以使癸二酸废水不脱盐直接生化处理的方法，使用该方法可使癸二酸废水处理后COD < 100mg/L。
[0006]本发明的原理是:
癸二酸废水中含硫酸钠5?15%，主要有机污染物为苯酚、脂肪酸和小分子有机酸，废水生化性总体上良好。然而，癸二酸生产车间排出的新鲜废水中苯酚浓度达2000?5000mg/L，水温超过50°C，其中难以有微生物存活。但是，经过除酚预处理过的癸二酸废水，其中酚浓度一般降至50?150mg/L，生物毒性已经大大降低。如果此废水在常温下放置较长时间，与外界环境进行较长时间的接触，周围土壤、灰尘、空气和水中的微生物会发生互相接触，并将这些环境中的微生物引入癸二酸废水中，其中部分微生物在废水的长期陈化过程中能够逐渐适应癸_废水水质环境，并并最终能够以废水中的有机物作为碳源和能源进行生长。另外一方面，癸二酸生产过程产生的高硫酸钠废水，在开放的生产条件下会与厂区内的土壤、空气和雨水等环境发生相互作用，因此，具有一定生产时间的癸二酸企业周围环境中存在通过自然选择作用获得癸二酸废水水质适应性的耐盐微生物。
[0007]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种癸二酸废水不脱盐直接生化处理方法，其特点是:该方法是在废水不稀释不脱盐的情况下通过生化方法使癸二酸废水处理后COD < 100mg/L，其主要步骤包括:
(O耐盐好氧活性污泥的培养:以癸二酸陈化废水直接培养耐盐好氧菌群；初始癸二酸陈化废水进水COD < 500mg/L、总盐为5?15% ;培养过程中HRT > 12h，溶解氧DO >
0.5mg/L ;当COD或苯酚的去除率> 80%，提高进水C0D，继续培养2?1d ;当培养液浑浊度增加且静置后有可沉降絮体出现，继续提高进水C0D，维持F/M <1.0并继续培养5?30d，得到在有氧条件下对癸二酸废水具有好氧降解能力的耐盐好氧活性污泥；
所述癸二酸陈化废水是指常温下敞开存放至少I个月的癸二酸废水；
(2)耐盐水解酸化活性污泥的培养:接种耐盐好氧活性污泥到水解酸化池，以癸二酸废水直接培养耐盐水解酸化菌群；初始进水COD < 500mg/L、总盐为5?15%，培养过程中HRT> 12h、溶解氧DO < 0.5mg/L ;当COD去除率> 20%，提高进水COD，维持F/M=0.1?0.4并继续培养30?90d，得到在缺氧条件下对癸二酸废水具有水解酸化功能的耐盐水解酸化活性污泥；
(3)癸二酸废水的生化处理:将步骤(2)和步骤(I)得到的污泥分别接种到水解酸化池和好氧池，采用“水解酸化+好氧”工艺对癸二酸废水进行处理；水解酸化段工艺参数为:进水 COD < 5000mg/L，HRT 为 8 ?48h，MLSS 为 4000 ?20000mg/L, F/M=0.1 ?0.4 ;好氧段工艺参数为:HRT 为 12 ?48h, MLSS 为 2000 ?5000mg/L,溶解氧 2.0 ?4.0mg/L, F/M=0.2 ?
1.0。
[0008]本发明所述的一种癸二酸废水不脱盐直接生化处理方法中，进一步优选的技术方案或者技术特征是:
1.先采用萃取或大孔树脂方法对癸二酸生产废水进行除酚预处理，处理后废水COD< 5000mg/L、挥发酚< 200mg/L，然后进行陈化得到癸二酸陈化废水。
[0009]2.在步骤(I)、(2)和(3)中，按需要补充N、P、K作为营养元素。
[0010]3.用5?15%的硫酸钠水溶液稀释癸二酸陈化废水或者癸二酸废水以降低初期进水C0D。
[0011]4.步骤(2)中耐盐好氧活性污泥接种量彡500mg/L。
[0012]5.步骤(3)中耐盐好氧活性污泥和耐盐水解酸化活性污泥接种量分别为1000?20000mg/L、500 ?5000mg/L。
[0013]6.步骤(I)癸二酸陈化废水进水pH为5.0?6.0。
[0014]以下对本发明技术方案进行进一步的阐述:
1.本发明所述癸二酸废水，是指对癸二酸生产废水进行除酚预处理后的废水，其中挥发酚< 200mg/L、COD < 5000mg/L ;除酚方法包括蓖麻油酸萃取、仲辛醇萃取、络合萃取、大孔树脂吸附等现有技术方法。
[0015]2.本发明所述癸二酸陈化废水是指经过除酚预处理的癸二酸废水在常温下存放一段时间后的废水。废水在陈化过程中通过自然选择作用筛选和富集周围环境中的耐盐微生物。因此，废水陈化时间应当尽可能长一些，增加自然选择作用的时间，从而提高陈化过程对耐盐微生物的选择富集作用；还可以通过加入癸二酸生产车间附近土壤、水样等环境样品到废水中进行陈化。
[0016]3.步骤(2)中耐盐好氧活性污泥既可以作为培养水解酸化菌群的菌源，也同时作为水解酸化菌群的附着物，因而初始接种量应当高一些，最好不低于500mg/L。
[0017]4.步骤(3)好氧池中耐盐好氧活性污泥初始接种量最好为500?5000mg/L，水解酸化池中耐盐水解酸化活性污泥接种量最好为1000?20000mg/L。由于好氧污泥增殖速度较快，初始接种浓度可稍微低；但水解酸化污泥增殖速度相对慢，初始接种浓度最好较高。
[0018]5.若需要对癸二酸废水进行稀释，降低本发明实施初始阶段的进水C0D，应当以5?15%硫酸钠水溶液进行稀释。
[0019]6.癸二酸废水中含有较多脂肪酸，水解酸化过程中pH会升高，与一般的水解酸化特点不同；因此，进水pH可维持在弱酸性，即pH为5.0?6.0，从而减少酸碱用量。
[0020]7.癸二酸废水中氮磷等与耐盐微生物生长的营养元素相对缺乏，因此至少应当补充营养元素中的N、P、K。
[0021 ] 与现有技术相比，本发明的有益效果是:
(1)癸二酸废水直接经生化处理后COD< 200mg/L、挥发酚< 0.5mg/L，解决了传统生化方法不能直接对癸二酸废水进行处理的难题。
[0022](2)利用癸二酸废水自身培养耐盐好氧直接在高盐环境下培养出适应癸二酸废水水质的耐盐微生物菌群，无需对嗜盐菌进行分离或纯培养，降低了实施难度。
[0023](3)采用生化方法直接处理含硫酸钠5?15%的高盐废水，相对于蒸发等工艺大幅度降低废水处理成本。
【具体实施方式】
[0024]以下结合具体实施例对本
【发明内容】
进行说明，以便于本领域技术人员对本发明进
一步理解。
[0025]实施例1，一种癸二酸废水不脱盐直接生化处理方法，该方法是在废水不稀释不脱盐的情况下通过生化方法使癸二酸废