申请日2017.06.21
公开(公告)日2017.09.15
IPC分类号C02F9/14; C02F103/38; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种处理甲壳素医药废水的方法，将甲壳素废水通入亚铁混凝反应池，使废水中的悬浮物得到大部分的去除，混凝反应后出水通过沉淀池，泥水分离。上清液通入生化系统，生化采用ABR厌氧/一级连续好氧/电催化氧化/BAF好氧降解有机污染物同时对废水总的有机氮进行氨化、硝化、反硝化;沉淀污泥外运处理，上清液达标排放。本发明运行成本低、出水经生化处理后，COD、氨氮、总氮完全达标排放，具有良好的环境效应。
权利要求书
1.一种处理甲壳素医药废水的方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)将甲壳素废水通入亚铁反应池，加入酸性试剂控制调节pH至4-6，再投加硫酸亚铁溶液，反应0.5-1h;
2)将步骤1)处理后的废水，加碱性试剂调节PH至8.5-10.5，自流入后道工序沉淀池，沉淀后得到的上清液自流入生化收集池，沉淀后得到的污泥输送至污泥浓缩池;
3)将混凝沉淀的水体通入ABR厌氧反应池，调节pH至7-9，控制水温25～35℃，并向水体中加入耐盐复合菌，ABR厌氧反应池中投加厌氧填料，填充比为20%-50%，进行厌氧生化反应24-48小时;
4)再控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应24-48小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L，一级好氧填充好氧生化填料，填充比10%-30%;
5)将一级好氧处理后的废水通入电催化氧化装置，加入酸性试剂控制调节pH至5-7，电流密度控制0.8A/dm2-1.0A/dm2，HRT:1.5-2.5h;
6)将电催化氧化后的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至7-9，控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应16-24小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L;BAF生化池内填充BAF好氧生化填料，填充比为40%-60%;
7) 7)BAF反应池出水后1-3倍内回流至步骤3)中的ABR厌氧反应池,达标后的直接排放。
2.根据权利要求1中所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，其特征在于：所述的步骤3)中ABR厌氧反应池中的厌氧填料为1-10目无规则活性炭或粒径为20mm-30mm火山岩。
3.根据权利要求1中所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，其特征在于：所述的步骤4)中的好氧生化填料为30-150目粉末活性炭。
4.根据权利要求1中所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，其特征在于：所述步骤5)中的电催化氧化装置中电极板的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
5.根据权利要求1中所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，其特征在于：所述的步骤6)中的BAF好氧生化填料为1-8目活性炭和火山岩，火山岩和活性炭体积比为1:1-3。
6.根据权利要求1中所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，其特征在于：所述步骤3)和步骤4)中的耐盐复合菌为氧化葡糖杆菌、发酵乳杆菌、短乳杆菌、藤黄微球菌、晕轮微球菌、产碱假单胞菌、致金假单胞菌、绿叶假单胞菌、硝酸还原假单胞菌、核黄素假单胞菌、恶臭假单胞菌和敏捷假单胞菌中的一种。
7.根据权利要求1中所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，其特征在于：所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
说明书
一种处理甲壳素医药废水的方法
技术领域
本发明属于污水处理方法领域，特别是指一种处理甲壳素医药废水的方法。
背景技术
甲壳素(chitin) 也称几丁质、壳多糖等，是一种天然高分子聚合物 ,属于氨基多糖,学名为N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,脱乙酰后就成为壳聚糖(chitosan) ,壳聚糖又称脱乙酞甲壳质、可溶性甲壳素。甲壳素、壳聚糖被广泛用于饮用水的净化 、食品添加剂以及工业废水处理中 。
甲壳素在生产过程中产生的废水主要成分为蛋白质、少量脂肪、固体残渣等不可溶固形物以及很高的COD碱浓度较高，含盐量大，废水浊度大，产水量大。国内目前未有行之有效的方法 ,大多数厂家仍处于无处理排放状态。甲壳素废水氨氮处理也是该废水处理的难点。
由付菁 、王玉军等发表的论文采用 “混凝 +微网处理/UBF/好氧联合处理工艺”为该废水进行污染治理及资源化研究，进水COD3000mg/L，出水平均263mg/L，平均去除率达到82 %。俞小明、杨岳平、黄筑峰等采用微电解-接触氧化-过滤-吸附工艺处理甲壳素生产废水，生化处理的COD去除率达80%以上。这两种经验证工艺处理对COD去除效果较好，但需要大量稀释水来满足普污生化的反应条件，同时也未将氨氮和总氮作为其中重要污染指标进行研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理甲壳素医药废水的方法，采用亚铁混凝先去除废水中的悬浮物，然后采用耐盐微生物生物法降解废水中的有机物和氨氮，末端采用电催化氧化在降解废水氨氮、COD、总氮，同时提高废水可生化性，在BAF生化段彻底降解各污染指标，实现废水达标排放，不对环境产生不利影响。
本发明所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，具体步骤如下：
1)将甲壳素废水通入亚铁反应池，加入酸性试剂控制调节pH至4-6，再投加硫酸亚铁溶液，反应0.5-1h;
2)将步骤1)处理后的废水，加碱性试剂调节PH至8.5-10.5，自流入后道工序沉淀池，沉淀后得到的上清液自流入生化收集池，沉淀后得到的污泥输送至污泥浓缩池;
3)将混凝沉淀的水体通入ABR厌氧反应池，调节pH至7-9，控制水温25～35℃，并向水体中加入耐盐复合菌，ABR厌氧反应池中投加厌氧填料，填充比为20%-50%，进行厌氧生化反应24-48小时;
4)再控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应24-48小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L，一级好氧填充好氧生化填料，填充比10%-30%;
5)将一级好氧处理后的废水通入电催化氧化装置，加入酸性试剂控制调节pH至5-7，电流密度控制0.8A/dm2-1.0A/dm2，HRT:1.5-2.5h;
6)将电催化氧化后的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至7-9，控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应16-24小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L;BAF生化池内填充BAF好氧生化填料，填充比为40%-60%;
7)BAF反应池出水后未达标的回流至步骤3)中的ABR厌氧反应池,达标后的直接排放。
进一步改进，所述的步骤3)中ABR厌氧反应池中的厌氧填料为1-10目无规则活性炭或粒径为20mm-30mm火山岩。
进一步改进，所述的步骤4)中的好氧生化填料为30-150目粉末活性炭。
进一步改进，所述步骤5)中的电催化氧化电极的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
进一步改进，所述的步骤6)中的BAF好氧生化填料为1-8目活性炭和火山岩，火山岩和活性炭体积比为1:1-3。
进一步改进，所述步骤3)和步骤4)中的耐盐复合菌为氧化葡糖杆菌、发酵乳杆菌、短乳杆菌、藤黄微球菌、晕轮微球菌、产碱假单胞菌、致金假单胞菌、绿叶假单胞菌、硝酸还原假单胞菌、核黄素假单胞菌、恶臭假单胞菌和敏捷假单胞菌中的一种。
进一步改进，所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用的耐盐生物菌处理甲壳素废水，减少了稀释用水量。
(2)本发明中采用ABR厌氧/一级好氧/电催化氧化/BAF生化组合工艺能够实现COD、氨氮、总氮的去除。
(3)本发明中甲壳素废水首先在厌氧条件下对废水中有机物进行厌氧生化降解、部分有机胺被氨化、释放出氨氮，此时内回流水在ABR段同时进行反硝化，去除部分总氮。
(4)本发明中一级好氧池，在好氧条件下进一步降解废水中的有机物，剩余有机胺完全氨化，释放出氨氮，同时一级好氧末端发生硝化反应，部分氨氮被硝化。
(5)本发明中电催化氧化主要对一级好氧处理后废水中的剩余的有机物进一步电化学作用，提高废水可生化性，同时去除废水中的氨氮和总氮。
(6)本发明中BAF生化采用固定床的形式，通过活性炭促进电催化氧化产生的余氯分解，同时发生生物异养反应和生物硝化反硝化作用降解废水中剩余COD、氨氮、总氮。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的一种处理甲壳素医药废水的方法，具体步骤如下：
1)首先,将甲壳素废水通入亚铁反应池，加入酸性试剂控制调节pH至4，再投加硫酸亚铁溶液，反应0.5h;
2)将步骤1)处理后的废水，加碱性试剂调节PH至8.5，自流入后道工序沉淀池，沉淀后得到的上清液自流入生化收集池，沉淀后得到的污泥输送至污泥浓缩池;
3)将混凝沉淀的水体通入ABR厌氧反应池，调节pH至7，控制水温25℃，并向水体中加入耐盐复合菌，ABR厌氧反应池中投加厌氧填料，填充比为20%，进行厌氧生化反应24小时;
4)再控制水温25℃，再加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应24小时，控制好氧池内的溶解氧为2mg/L，一级好氧填充好氧生化填料，填充比10%;
5)将一级好氧处理后的废水通入电催化氧化装置，加入酸性试剂控制调节pH至5，电流密度控制0.8A/dm2，HRT:1.5h;
6)将电催化氧化后的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至7，控制水温25℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应16小时，控制好氧池内的溶解氧为2mg/L;BAF生化池内填充BAF好氧生化填料，填充比为40%;
7) BAF反应池出水1倍内回流至步骤3)中的ABR厌氧反应池，其余达标排放。
优选地,所述的步骤3)中ABR厌氧反应池中的厌氧填料为1-10目无规则活性炭或粒径为20mm-30mm火山岩。
优选地,所述的步骤4)中的好氧生化填料为30-150目粉末活性炭。
优选地,所述步骤5)中的电催化氧化电极的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
优选地,所述的步骤6)中的BAF好氧生化填料为1-8目活性炭和火山岩，火山岩和活性炭体积比为1:1-3。
优选地,所述步骤3)和步骤4)中的厌氧生化及好氧生化所用耐盐微生物菌，可以通过类似中国专利CN101477105所述高盐工业废水BOD的快速测定方法，在高盐废水中筛选、驯化获得菌株，也可以通过购买获得;现有耐盐菌包括但不限于此，还可以为：氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌(也称喜盐微球菌，Micrococcus halobius)、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和敏捷假单胞菌 (Pseudomonas facilis)。
优选地,所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
实施例2
一种处理甲壳素医药废水的方法，具体步骤如下：
1)将甲壳素废水通入亚铁反应池，加入酸性试剂控制调节pH至5，再投加硫酸亚铁溶液，反应0.75h;
2)将步骤1)处理后的废水，加碱性试剂调节PH至9.5，自流入后道工序沉淀池，沉淀后得到的上清液自流入生化收集池，沉淀后得到的污泥输送至污泥浓缩池;
3)将混凝沉淀的水体通入ABR厌氧反应池，调节pH至8，控制水温30℃，并向水体中加入耐盐复合菌，ABR厌氧反应池中投加厌氧填料，填充比为35%，进行厌氧生化反应36小时;
4)再控制水温30℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应36小时，控制好氧池内的溶解氧为3mg/L，一级好氧填充好氧生化填料，填充比20%;
5)将一级好氧处理后的废水通入电催化氧化装置，加入酸性试剂控制调节pH至6，电流密度控制0.9A/dm2，HRT:2h;
6)将电催化氧化后的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至8，控制水温30℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应20小时，控制好氧池内的溶解氧为3mg/L;BAF生化池内填充BAF好氧生化填料，填充比为50%;
7)BAF反应池出水2倍内回流至步骤3)中的ABR厌氧反应池，其余达标排放。
优选地,所述的步骤3)中ABR厌氧反应池中的厌氧填料为1-10目无规则活性炭或粒径为20mm-30mm火山岩。
优选地,所述的步骤4)中的好氧生化填料为30-150目粉末活性炭。
优选地,所述步骤5)中的电催化氧化电极的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
优选地,所述的步骤6)中的BAF好氧生化填料为1-8目活性炭和火山岩，火山岩和活性炭体积比为1:1-3。
优选地,所述步骤3)和步骤4)中的厌氧生化及好氧生化所用耐盐微生物菌，可以通过类似中国专利CN101477105所述高盐工业废水BOD的快速测定方法，在高盐废水中筛选、驯化获得菌株，也可以通过购买获得;现有耐盐菌包括但不限于此，还可以为：氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌(也称喜盐微球菌，Micrococcus halobius)、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和敏捷假单胞菌 (Pseudomonas facilis)。
优选地,所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
实施例3
一种处理甲壳素医药废水的方法，具体步骤如下：
1)将甲壳素废水通入亚铁反应池，加入酸性试剂控制调节pH至6，再投加硫酸亚铁溶液，反应1h;
2)将步骤1)处理后的废水，加碱性试剂调节PH至10.5，自流入后道工序沉淀池，沉淀后得到的上清液自流入生化收集池，沉淀后得到的污泥输送至污泥浓缩池;
3)将混凝沉淀的水体通入ABR厌氧反应池，调节pH至9，控制水温35℃，并向水体中加入耐盐复合菌，ABR厌氧反应池中投加厌氧填料，填充比为50%，进行厌氧生化反应48小时;
4)再控制水温35℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应48小时，控制好氧池内的溶解氧为4mg/L，一级好氧填充好氧生化填料，填充比30%;
5)将一级好氧处理后的废水通入电催化氧化装置，加入酸性试剂控制调节pH至7，电流密度控制1.0A/dm2，HRT: 2.5h;
6)将电催化氧化后的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至9，控制水温35℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应24小时，控制好氧池内的溶解氧为4mg/L;BAF生化池内填充BAF好氧生化填料，填充比为60%;
7)BAF反应池出水3倍内回流至步骤3)中的ABR厌氧反应池,其余达标排放。
优选地,所述的步骤3)中ABR厌氧反应池中的厌氧填料为1-10目无规则活性炭或粒径为20mm-30mm火山岩。
优选地,所述的步骤4)中的好氧生化填料为30-150目粉末活性炭。
优选地,所述步骤5)中的电催化氧化电极的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
优选地,所述的步骤6)中的BAF好氧生化填料为1-8目活性炭和火山岩，火山岩和活性炭体积比为1:1-3。
优选地,所述步骤3)和步骤4)中的厌氧生化及好氧生化所用耐盐微生物菌，可以通过类似中国专利CN101477105所述高盐工业废水BOD的快速测定方法，在高盐废水中筛选、驯化获得菌株，也可以通过购买获得;现有耐盐菌包括但不限于此，还可以为：氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌(也称喜盐微球菌，Micrococcus halobius)、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和敏捷假单胞菌 (Pseudomonas facilis)。
优选地,所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
本发明提供了一种处理甲壳素医药废水的方法，以上所述仅是本发明的优选实施方法，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围