纳滤浓缩液氧化—a/o生物处理方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种纳滤浓缩液生物处理方法，属于石化废水深度处理领域。
【背景技术】
[0002] 膜分离技术因其能够去除大多数的有机污染物而被广泛应用于污水处理及回用 领域，以压力驱动的膜分离技术具有高效及能耗相对较低的优点。石化行业产生的废水成 分复杂，含有各种无机盐类和有机污染物，因而处理难度较大。其中，纳滤 (Nanofi Itration)技术因其能够在较低的驱动压力下获得对盐、金属离子和有机小分子物 质有良好的脱除率而得到快速发展。由于纳滤工艺对污染物的富集作用，会产生含有较多 污染物且可生化性差的纳滤浓缩液，如果直接排放，会对受纳环境产生危害，因此需要进一 步妥善处理。
[0003] 与其它水处理方法相比，生物法具有成本低、不会产生二次污染等优势。生物法处 理污水过程中，厌氧处理和好氧处理各有应用。厌氧微生物能够利用较少的能量将大多数 的有机物转化为沼气，这些气体可以被回收作为能源物质二次使用，从而进一步降低能耗 和运行成本。所以，厌氧过程被看做是污染物降解和能源生成的有机组合。好氧生物处理通 常被用作提高污染物降解效率，在好氧过程中，污染物质同样被好氧微生物视为自身生长 的能源物质而加以利用，电子穿过呼吸链中的复合体并把O 2作为最终的电子受体。通过这 些过程，污染物最终被转化为C02、H20和生物质。厌氧/好氧(A/0)工艺在污染物处理效率、能 源回收、降低能耗等方面都具有明显的优势。大多数的有机污染物都在厌氧过程中被转化 为有用的燃料及沼气，经过后续的好氧过程，进一步提高处理效率并降低厌氧过程中出水 水质的波动，从而保证处理效果及回收能源物质。A/0工艺同时具有低能耗，低排泥量的优 点。
[0004] 然而，纳滤浓缩液中含有较多的石化类有机污染物，其结构复杂，种类多样，可生 化差，限制了A/0工艺等生物方法在处理纳滤浓缩液上的应用。在实际的生产应用中，多采 用焚烧、蒸发、离子交换、化学氧化等工艺对纳滤浓缩液进行处理。这些工艺具有能耗较高， 会产生二次污染等问题，不能实现对纳滤浓缩液无害且低能耗的处理目的。
[0005] 徐蘇士等人采用UV-Fenton工艺处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液，考察了不同硫酸亚 铁和过氧化氢投加量，以及PH和温度等反应因素对有机物去除率的影响。研究表明增加硫 酸亚铁和过氧化氢的投加量可以提高对TOC的去除率，该研究者同样考察了初始pH和温度 对TOC去除效率的影响。朱卫兵等人采用"混凝沉淀一臭氧氧化一 MBR处理"工艺对垃圾渗滤 液纳滤浓缩液进行处理，该研究以三氯化铁和丙烯酰胺为混凝剂，臭氧为氧化手段。在该研 究中提出了较为完整的针对垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理工艺，研究中给出了各段的处理 时间以及投加药剂的投量以及各段的处理效果。研究中指出臭氧氧化可以提高处理水的可 生化性。王庆国等人采用"烧碱软化-混凝沉淀-电化学氧化法"对垃圾渗滤液纳滤浓缩液进 行处理，该研究利用"烧碱/纯碱法"代替传统的"石灰/纯碱法"对高硬度的纳滤浓缩液进行 软化预处理;然后利用混凝沉淀工艺去除渗滤液浓缩液中的大分子腐殖酸;最后采用电化 学氧化法进一步降低COD。研究表明电化学氧化可以提高浓缩液的可生化性。
[0006] 由以往的研究可知，研究者多把注意力放在垃圾渗滤液浓缩液的处理上，而对石 化纳滤浓缩液的关注则较少。石化纳滤浓缩液与垃圾渗滤液纳滤浓缩液相比，同样具有含 有的有毒有害物质比较多的特点，石化纳滤浓缩液往往具有较低的C0D，更差的可生化性， 因而可供生化处理中微生物利用的营养物质更少，使得石化纳滤浓缩液的生化处理成为一 个难点问题。从选择的处理工艺看，混凝沉淀工艺、MBR等生化处理工艺、高级氧化工艺都被 研究者单独或组合用于垃圾渗滤液浓缩液的处理。徐蘇士等人采用UV-Fenton的组合工艺； 朱卫兵等人组合了臭氧氧化一MBR生化处理工艺；同时电化学氧化的方法也有所应用。然 而，将臭氧/紫外预处理一后续A/0工艺用于石化纳滤浓缩液处理的方法还未见报道。
【发明内容】
[0007] 本发明是为了解决石化纳滤浓缩液可生化性差，含有较多有毒有害物质的技术问 题，提供了一种纳滤浓缩液氧化一 A/0生物处理方法。
[0008] 纳滤浓缩液氧化一 A/ο生物处理方法如下：
[0009] -、将纳滤浓缩液在发射波长为254nm、功率为40w的紫外灯管的照射，臭氧的投加 量为lg/h~2g/h的条件下反应20min;
[0010]二、厌氧段:然后将经过步骤一处理的纳滤浓缩液，通入厌氧反应器，HRT为12~24 小时；
[0011]三、好氧段:然后将经过步骤二处理的纳滤浓缩液，通入好氧反应器内，HRT为8~ 16小时，出水，即完成纳滤浓缩液氧化一 A/0生物处理；
[0012] 步骤二中所述的厌氧反应器为UASB、IC或SBR厌氧反应器；
[0013] 步骤二中所述的厌氧反应器内装有已驯化的具有高效降解纳滤浓缩液的厌氧活 性污泥；
[0014] 步骤二中所述驯化的具有高效降解纳滤浓缩液的厌氧活性污泥的过程如下：
[0015] (1)先检查厌氧装置的设备是否完好；
[0016] 配制驯化用的药剂：
[0017] 按照1升药剂中各成分加入量如下:尿素0.5克，白砂糖2克;硫酸亚铁0.2克;磷酸 二氢钾0.1克;硝酸钠0.1克;硫酸镁0.1克;乳酸钠2毫升;硫酸钠2克，氯化钙0.01克；
[0018] 可以先用50L的大桶配置成浓缩液，用的时候在稀释使用；
[0019] (2)将从化工污水处理厂取来的污泥在小桶中搅拌，去除大颗粒物，然后加入纳滤 浓缩液，如果是湿污泥，可以加入1/3体积的纳滤浓缩液，然后搅拌混匀，控制SS在4000-5000mg/L；
[0020] (3)加入步骤(1)得到的药剂，用大棍子搅拌均匀，倒入厌氧反应器中；
[0021] (4)盖上盖发酵;每天搅拌2次，防止过多的进入溶解氧，通过观察，污泥颜色变为 黑色，有硫化氢气体的味道(硫化氢浓度大于200ppm);
[0022] (5)补充尿素、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾、维生素 C并内循环72小时；
[0023] (6)保证污泥量，当静沉后，污泥高度在小桶体积3/5以上；
[0024] (7)72小时之后，放掉上清液，补充纳滤浓缩液、补充尿素、磷酸氢二钾或磷酸二氢 钾、维生素 C并内循环72小时；当静沉后，污泥高度在小桶体积3/5以上；
[0025] (8)开始缓慢的走水，HRT控制在72个小时，完成驯化，开始运行反应器。
[0026] 步骤三中所述的好氧反应器内装有好氧活性污泥挂膜或好氧活性污泥。
[0027] 步骤三中所述好氧活性污泥挂膜或好氧活性污泥驯化的过程：
[0028] (1)先检查好氧装置的设备是否完好；
[0029] (2)将填料球在好氧反应器中挂好；
[0030] (3)配制驯化用的药剂：
[0031]按照1升药剂中各成分加入量如下:尿素0.2克，白砂糖2克;硫酸亚铁0.1克;磷酸 二氢钾0.1克;硝酸钠0.1克;硫酸镁0.1克;乳酸钠2毫升;氯化钙0.01克；
[0032] 可以先用50L的大桶配置成浓缩液，用的时候在稀释使用；
[0033] (4)室内培养循环的好氧污泥或厌氧污泥代替，先用50升的大桶，取一些好氧污泥 或厌氧污泥，污泥浓度控制在3000~5000mg/L之间；然后把搅拌好的污泥连水带泥淋到聚 氨酯填料上，放入纳滤浓缩液，让泥和水淹没过填料，然后将填料泡2~3天；
[0034] (5)再放入纳滤浓缩液，曝气量16:1，溶解氧含量大于2mg/L;
[0035]曝气时间48小时，污泥变成黄色，提供菌源；
[0036] (6)再换水，使C0D〈100mg/L使其处于饥饿状态，微生物挂膜；
[0037] (7)开始缓慢的走水，HRT控制在72个小时左右，开始运行反应器。
[0038]本发明可以保证纳滤浓缩液的稳定水质出水，实现纳滤浓缩液废水的深度处理， 实现污泥减量60%，出水指标达到国家一级B标准，该方法可以利用现有的水处理单元进行 实际的工程改造。采用本发明方法对⑶D的总去除率可达66.96 %。对TOC的总去除率可达 47.17 %。对TC的总去除率可达60.02 %。对IC的总去除率可达78.40 %。
【附图说明】
[0039] 图1是实验一中不同臭氧的投加量对纳滤浓缩液COD的降解图，图中一一表示臭 氧的投加量为lg/h对纳滤浓缩液COD的降解图，一·一表示臭氧的投加量为2g/h对纳滤浓缩 液COD的降解图；
[0040] 图2是实验一中臭氧的投加量为lg/h厌氧和好氧对纳滤浓缩液COD的降解图，图中 表示厌氧处理后COD的降解图，一^表示好氧处理后COD的降解图；
[0041 ]图3是实验一中不同臭氧的投加量对纳滤浓缩液TOC的降解图，图中一一表示臭 氧的投加量为lg/h对纳滤浓缩液TOC的降解图，一·一表示臭氧的投加量为2g/h对纳滤浓缩 液TOC的降解图；
[0042]图4是实验一中臭氧的投加量为lg/h厌氧和好氧对纳滤浓缩液TOC的降解图，图中 表示厌氧处理后TOC的降解图，一▼-表示好氧处理后TOC的降解图；
[0043] 图5是实验一中不同臭氧的投加量对纳滤浓缩液TC的降解图，图中一1-表示臭氧 的投加量为lg/h对纳滤浓缩液TC的降解图，一·一表示臭氧的投加量为2g/h对纳滤浓缩液 TC的降解图；
[0044] 图6是实验一中臭氧的投加量为lg/h厌氧和好氧对纳滤浓缩液TC的降解图，图中 表示厌氧处理后TC的降解图，表示好氧处理后TC的降解图；
[0045] 图7是实验一中不同臭氧的投加量对纳滤浓缩液IC的降解图，图中一-表示臭氧 的投加量为lg/h对纳滤浓缩液IC的降解图