申请日2011.04.07
公开(公告)日2012.08.15
IPC分类号C02F9/14; C05F7/00; C02F11/12
摘要
本发明提供了一种甲壳素废水的处理方法，包括如下步骤：(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池一级混凝沉淀;(2)将步骤(1)的出水和洗涤废水送入调节池;(3)将调节池的出水送入二级混凝气浮池;(4)将步骤(3)出水送入上流式厌氧污泥床;(5)将步骤(4)出水送入水解酸化池，水解酸化;(6)将水解酸化池出水送入接触氧化池;(6)将接触氧化池出水部分回流至水解酸化池;(7)将接触氧化池剩余的出水送入三级混凝沉淀池混凝沉淀，获得的清水排放。本发明将甲壳素生产中的废水进行综合处理，降低了处理费用，出水优于中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准。
权利要求书
1.一种甲壳素废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺，调 节混凝池混合废水的pH，进行一级混凝，沉淀;
(2)将一级混凝池的出水和洗涤废水送入调节池;
(3)将调节池的出水送入二级混凝气浮池，调节pH，添加絮凝剂，通入空气进行 二级混凝气浮;
(4)将二级混凝气浮池出水送入上流式厌氧污泥床，调节pH，上流式厌氧污泥床 中的菌种为耐盐微生物;
(5)将步骤(4)的出水送入水解酸化池，通入空气搅拌，进行水解酸化;
(6)将水解酸化池出水送入接触氧化池，通入空气曝气进行好氧接触氧化;
(6)将接触氧化池出水部分回流至水解酸化池;
(7)将接触氧化池剩余的出水送入三级混凝沉淀池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰 胺，控制pH，即可获得处理后的清水，直接排放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，加入氢氧化钠调节混 凝池混合废水的pH为6.5～8.5，进行一级混凝，一级混凝时间为5-30分钟，然后进行 一级混凝沉淀，一级混凝沉淀的停留时间为2-6小时。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的混凝剂选自聚合氯化铝、聚合 硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁混凝剂;
混凝剂投加量为30-300mg/l;
阴离子聚丙烯酰胺的分子量为500万-2500万，投加量为1-5mg/l;
所述碱煮水来源于稀碱除蛋白过程中产生的废水，CODCr为60000～100000mg/L， 氨氮为3000～5000mg/L;
所述酸洗废水来源于盐酸除钙工段，CODCr为20000～40000mg/L，氨氮为800～ 3000mg/L;
碱煮水∶酸洗废水=1∶0.5～2，体积比。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的洗涤废水来源于 粗产品的洗涤工段，CODCr为2000～4000mg/L，氨氮为100～300mg/L;
碱煮水和酸洗水∶洗涤废水=1∶60～100，体积比。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，用NaOH调节pH为 6.5～8.5;
所述絮凝剂选自聚合氯化铝或硫酸铝，投加量为10～100mg/l;
汽水比1∶3～1∶1，停留时间为0.5～1小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，加入氢氧化钠调节pH 为6.0～9.0，温度为30～50℃，停留时间为为1～7d，上流式厌氧污泥床中的菌种为恶臭 假单胞菌属或邻单胞菌属中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，加入氢氧化钠，并通 入空气搅拌，进行水解酸化，水解酸化的pH为6.0～9.0，溶解氧浓度为0.1～1.0mg/L， 停留时间为1～7d。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，在接触氧化池中添加 碱性物质，水的pH为7.0～9.0，溶解氧浓度为1.5～5.0mg/L，停留时间为1～7d。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将接触氧化池出水回流至水解酸化池 的回流比为30%～300%。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，加入氢氧化钠，控制 pH为6.5～8.5，混凝时间5～15分钟，混凝沉淀停留时间为2～6小时，处理后的清水， 直接排放;
混凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁，投加量为 30～300mg/l;
阴离子聚丙烯酰胺的分子量500万～2500万，投加量为1～5mg/l。
11.根据权利要求1～10任一项所述的方法，其特征在于，一级混凝沉淀池、二级 混凝气浮池和与三级混凝沉淀池的污泥进入污泥浓缩池，经污泥脱水机脱水成泥饼后， 作为肥料外运。
说明书
一种甲壳素废水的处理方法
技术领域
本发明涉及可生化性差、高盐分、高氨氮及高有机物浓度废水的处理方法，尤其涉 及甲壳素废水处理方法。
背景技术
甲壳素(甲壳质、几丁质)是利用虾、蟹壳作为基础原料，通过稀碱除蛋白，盐酸 除钙，得到粗产品，经进一步浓碱处理，就可制成含有氨基的甲壳素(几丁聚糖或壳糖 胺)。制取1t的甲壳素，至少会产生50t左右废水。该废水主要来源于：(1)通过稀碱除蛋 白时产生的碱煮水;(2)盐酸除钙过程中产生的酸洗废水;(3)洗涤粗产品时产生的洗 涤废水。
废水中含有大量的蛋白质、脂肪、离子钙、无机盐等。属高有机物浓度，高盐分， 难降解工业废水。
传统的废液处理方式是酸碱中和后直接排放到环境中去，或者与工厂产生的其他废 水混合后进行简单的生化处理，或者使用膜技术。但上述处理方法或者不能达到国家一 级排放标准，或者处理成本很高，因此寻求一种高效经济的处理方法迫在眉睫。
中国专利(CN10333021B)公开了一种甲壳素废水的预处理方法，通过改变废水的 pH，将废水中不同等电点的蛋白质最大限度的析出，结合投加絮凝剂，气浮法去除有机 物。此方法运行简单，成本低，但只能作为生化预处理，若要系统的处理甲壳素废水， 还需进一步的研究。
中国专利(CN100567183C)公开了一种通过补充N、P、K使甲壳素废水转化为农用 肥料，其主要步骤包括：先脱蛋白后脱钙，脱蛋白的碱液回用2～4次后，分离出浓集碱 液加N、P、K成农肥，脱钙的酸液回用2～4后，分离出浓集酸液可直接用于农业。
中国专利(CN100402445C)公开了一种甲壳质生产过程中废液的处理方法，将传统 的末端处理方法改为在各个工艺阶段分别单独处理。避免交叉污染并可回用部分有用物 质。
中国专利(CN1119298C)公开了一种甲壳质废水处理方法，将甲壳素生产中的高浓 度酸性废水与碱性废水不进入后续生化处理;仅洗涤废水进入混凝沉淀+A/O处理工艺， 洗涤废水出水可达到国家三级排放标准，但是未能达到国家一级排放标准。
中国专利(CN101215066)均公开了用“等电点沉淀+絮凝沉淀+A/O生化”处理甲 壳素中酸性废水与碱性废水处理方法，但处理出水仅可达到国家三级排放标准;未提及 甲壳素生产中大流量的洗涤废水的处理工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种甲壳素废水的处理方法，以克服现有技术存在的上述缺 陷。
本发明的方法，包括如下步骤：
(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺，加 入氢氧化钠调节混凝池混合废水的pH为6.5～8.5，进行一级混凝，一级混凝时间为5-30 分钟，然后进行一级混凝沉淀，一级混凝沉淀的停留时间为2-6小时;
所述的混凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁混凝剂;
混凝剂投加量为30～300mg/l，以100%干粉计，下同;
阴离子聚丙烯酰胺的分子量为500万～2500万，投加量为1～5mg/l;
所述碱煮水来源于稀碱除蛋白过程中产生的废水，CODCr为60000～100000mg/L， 氨氮为3000～5000mg/L;
所述酸洗废水来源于盐酸除钙工段，CODCr为20000～40000mg/L，氨氮为800～ 3000mg/L;
碱煮水∶酸洗废水=1∶0.5～2，体积比;
(2)将一级混凝池的出水和洗涤废水送入调节池，以均匀水质和水量;
所述的洗涤废水来源于粗产品的洗涤工段，CODCr为2000～4000mg/L，氨氮为100～ 300mg/L;
(碱煮水+酸洗水)∶洗涤废水=1∶60～100，体积比;
(3)然后将调节池的出水送入二级混凝气浮池，用NaOH调节其pH为6.5～8.5，添 加絮凝剂，通入空气进行二级混凝气浮;
所述絮凝剂选自聚合氯化铝或硫酸铝，投加量为10～100mg/l，100%干粉计，下同;
气水比1∶3～1∶1，停留时间为0.5～1小时;
(4)将二级混凝气浮池出水送入上流式厌氧污泥床，简称UASB池，(UpFlow Anaerobic Sludge Blanketk)进行厌氧生物处理，加入氢氧化钠调节pH为6.0～9.0，温 度为30～50℃，停留时间为为1～7d，UASB池中的菌种为耐盐微生物，优选恶臭假单胞 菌属(Pseudomonas putida)或邻单胞菌属(Plesiomonas Habs and Schubert，1962)中的一种 以上;
所述上流式厌氧污泥床的结构在方战强等，外循环UASB的结构与设计方法;工业 水处理;2003年04期;文献中有详细的报导，本发明不再赘述;
所述的假单胞菌可采用本领域公知的菌种，如中国专利2008101368547公开的保藏 号为CGMCC 2600的菌种，需要说明的是，凡是假单胞菌属的菌种均能够用于本发明， 并没有限制;
所述邻单胞菌也为本领域公知的菌种，许多文献对该菌种均有详细的报导，如上海 艾研生物科技有限公司的邻单胞菌Plesiomonas;
(5)将上流式厌氧污泥床的出水送入水解酸化池，加入氢氧化钠，并通入空气搅拌， 进行水解酸化，水解酸化的pH为6.0～9.0，溶解氧浓度为0.1～1.0mg/L，停留时间为1～7d;
(6)将水解酸化池出水送入接触氧化池，通入空气曝气进行好氧接触氧化，为了提 高可生化性与氨氮去除效率，在接触氧化池中添加碱性物质，如碳酸钠、碳酸氢钠或氢 氧化钠，补充碱度，使所述的接触氧化池中，水的pH为7.0～9.0，溶解氧浓度为 1.5～5.0mg/L，停留时间为1～7d;
(6)将接触氧化池出水部分回流至水解酸化池，回流比为30%-300%，在生化去除 CODcr的同时，完成硝化与反硝化，达到去除氨氮的目的;
所述回流比的定义如下：
回流比=回流量/(碱煮水+酸洗废水+洗涤废水)，体积比;
(7)将接触氧化池剩余的出水送入三级混凝沉淀池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰 胺，加入氢氧化钠，控制pH为6.5～8.5，混凝时间5-15分钟，混凝沉淀停留时间为2-6 小时，即可获得处理后的清水，其出水达到中华人民共和国污水综合排放标准 《GB8978-1996》I级排放标准，可直接排放;
混凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁，投加量为 30-300mg/l，100%干粉计，下同;
阴离子聚丙烯酰胺的分子量500万-2500万，投加量为1-5mg/l;
(8)一级混凝沉淀池、二级混凝气浮池和与三级混凝沉淀池的污泥进入污泥浓缩 池，经污泥脱水机脱水成泥饼后，可作为肥料外运。
本发明采用高效生物处理方法，将废水先进行清浊分流，高浓度酸洗及煮碱废水先 进行预处理-(一级混凝沉淀池)，再与其他低浓度生产洗涤废水进入主体处理系统- (调节池+二级混凝气浮池+UASB+水解酸化池+接触氧化池+三级混凝沉淀池)，针对废 水较差的可生化性，高含盐量、高氨氮，本方法同时采用了三种方法：一是采用了UASB 与水解酸化生物反应器提高可废水的可生化性;二是在接触氧化池中添加OH-、CO32-、 HCO32-等离子，维持系统的碱度平衡，好氧阶段PH控制在7.0-9.0，提高生化的硝化与 反硝化效率，提高氨氮的去除率;三是针对废水的高盐分，本方法采用驯化耐盐分的微 生物来进行处理，保证后续出水达到国家一级排放标准。本方法采用多种工艺及参数的 优化组合，将甲壳素生产中开路排放的三类废水进行了综合处理，与采用蒸发器、反渗 透膜等技术相比，大大降低了处理费用。本方法的高效生物处理方法既经济又高效，出 水优于中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准。