申请日2018.04.28
公开(公告)日2018.09.14
IPC分类号C02F3/30; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种偏二甲肼工业生产废水的生物处理方法，属于工业生产废水处理技术领域。该方法是将偏二甲肼工业生产废水通入水解酸化池进行水解酸化处理，水解酸化池内投放有水解酸化污泥和碳纤维填料，水解酸化污泥附着在碳纤维填料上，水解酸化池以缺氧状态运行，水解酸化污泥负载量4g/L～6g/L，然后通入生物接触氧化池进行好氧处理;生物接触氧化池内投放有好氧污泥和碳纤维填料，好氧污泥附着在碳纤维填料上，生物接触氧化池内的溶解氧为4mg/L～6mg/L;好氧污泥负载量8g/L～12g/L，最后进行沉淀处理，收集清水。该方法可有效去除偏二甲肼工业生产废水中的COD和氨氮，适用于处理偏二甲肼工业生产废水。
权利要求书
1.一种偏二甲肼工业生产废水的生物处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)将COD值不高于170mg/L、氨氮值不高于50mg/L、盐含量低于0.01%、碱含量低于0.01%且温度低于35℃的偏二甲肼工业生产废水通入水解酸化池(1)进行水解酸化处理，其中：水解酸化池(1)内投放有水解酸化污泥和碳纤维填料，水解酸化污泥附着在碳纤维填料上，碳纤维填料的填充量为：每立方米水解酸化池(1)池体中填充5支×5支碳纤维填料，每支碳纤维填料的直径为10cm、有效长度为80cm-90cm;水解酸化池(1)以缺氧状态运行;水解酸化污泥的负载量控制在4g/L～6g/L之间;
2)将经过步骤1)水解酸化处理后的偏二甲肼工业生产废水通入生物接触氧化池(2)进行好氧处理;其中：生物接触氧化池(2)内投放有好氧污泥和碳纤维填料，好氧污泥附着在碳纤维填料上，碳纤维填料的填充量为：每立方米生物接触氧化池(2)池体中填充5支×5支碳纤维填料，每支碳纤维填料的直径为10cm、有效长度为80cm-90cm;生物接触氧化池(2)内水体的溶解氧控制在4mg/L～6mg/L之间;好氧污泥的负载量控制在8g/L～12g/L之间;
3)将经过步骤2)好氧处理后的偏二甲肼工业生产废水通入沉淀池(3)进行沉淀处理，收集清水。
2.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤1)所述进行水解酸化处理的过程中温度控制在20℃～25℃，水力停留时间为8h～10h。
3.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤1)所述水解酸化池(1)内设有推流泵，推流泵的转速为200rpm-300rpm。
4.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤1)所述缺氧状态是指溶解氧不大于0.2mg/L。
5.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤1)所述水解酸化污泥的驯化方法为：以城镇污水处理厂二沉池浓缩污泥作为接种污泥，向接种污泥中加入水或生活污水，然后添加偏二甲肼工业生产废水，偏二甲肼废水的起始添加量为总进水的10%，并进行2-3天的驯化培养，根据出水水质稳定情况，逐步增加偏二甲肼废水的占比，每次增加量为5-10%，每次驯化培养时间为1-3天，当偏二甲肼废水占总进水水的比例增加至100%后继续驯化培养至污泥含量达到4g/L～6g/L时，完成驯化。
6.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤2)所述生物接触氧化池(2)中配备有旋转式板式曝气器，使每平方米的池体中配置有一块长800mm、宽200mm的旋转式曝气板。
7.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤2)所述好氧处理的过程中温度控制在20℃～25℃，水力停留时间为14h～16h。
8.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤2)所述好氧污泥驯化方法为：以城镇污水处理厂二沉池浓缩污泥作为接种污泥，向接种污泥中加入水或生活污水，然后添加偏二甲肼工业生产废水，偏二甲肼废水的起始添加量为总进水的10%，并进行2-3天的驯化培养，根据出水水质稳定情况，逐步增加偏二甲肼废水的占比，每次增加量为5-10%，每次驯化培养时间为1-3天，当偏二甲肼废水占总进水水的比例增加至100%后继续驯化培养至污泥含量达到8g/L～12g/L时，完成驯化。
9.根据权利要求1所述的生物处理方法，其特征在于，步骤3)所述沉淀处理的过程中水力停留时间为1h-2h。
说明书
一种偏二甲肼工业生产废水的生物处理方法
技术领域
本发明涉及一种偏二甲肼工业生产废水的生物处理方法，属于工业生产废水处理技术领域。
背景技术
肼包括无水肼(N2H4)和水合肼(N2H5OH)等多种形式的肼化合物，肼主要用于航天火箭等推进剂，在民用方面用量也较大。肼属于三级中等毒物，具有脂溶性，可以通过皮肤、呼吸道、消化道和伤口进入人体内，引起中毒，肼排至环境后也会造成重大的污染，因此对含肼废水的排放有着十分严格的控制标准。
对于成份单一的含肼废水，日本曾用空气氧化法，在钯催化剂存在下处理锅炉排放的含肼废水，但是由于要用到价格昂贵的钯催化剂，成本较高。我国含肼污水的处理方法主要有自然净化法、氯化法、空气氧化法、臭氧氧化法和高锰酸钾氧化法，其中自然净化法处理周期长;氯化法和高锰酸钾氧化法，氧化后会产生强致癌物亚硝胺类;臭氧氧化法需用到臭氧发生器，价格昂贵.臭氧在常温下又不能稳定存在，因此其适用受到限制。对于肼有效的催化剂是镍骨架催化剂、钛、钼、铁、铂和钯等金属及其化合物，也有将含肼废水倒在煤灰或矿渣上，肼可被空气中的氧和灰渣中的氧化剂所氧化，这虽是一种经济的方法，但是肼的处理很不完全。
上述方法多用于处理在偏二甲肼使用过程中产生的泄露污染污水，这种情况下产生的污水具有污染物单一、污染物含量低、受污染水体水量小温度低以及受污染水体非连续性等特点，因此上述方法并不适用于偏二甲肼工业生产废水的相关处理。
目前还未见专门用于偏二甲肼工业生产废水处理工艺的生物处理系统。
发明内容
为解决偏二甲肼工业生产废水处理的问题，本发明提供了一种偏二甲肼工业生产废水的生物处理新方法，该方法简单、易于实施、成本相对低廉，采用的技术方案如下：
本发明的目的在于提供一种偏二甲肼工业生产废水的生物处理方法，该方法包括如下步骤：
1)将COD值不高于170mg/L、氨氮值不高于50mg/L、盐含量低于0.01%、碱含量低于0.01%且温度低于35℃的偏二甲肼工业生产废水通入水解酸化池1进行水解酸化处理，其中：水解酸化池1内投放有水解酸化污泥和碳纤维填料，水解酸化污泥附着在碳纤维填料上，碳纤维填料的填充量为：每立方米水解酸化池1池体中填充5支×5支碳纤维填料，每支碳纤维填料的直径为10cm、有效长度为80cm-90cm;水解酸化池1以缺氧状态运行;水解酸化污泥的负载量控制在4g/L～6g/L之间;
2)将经过步骤1)水解酸化处理后的偏二甲肼工业生产废水通入生物接触氧化池2进行好氧处理;其中：生物接触氧化池2内投放有好氧污泥和碳纤维填料，好氧污泥附着在碳纤维填料上，碳纤维填料的填充量为：每立方米生物接触氧化池2池体中填充5支×5支碳纤维填料，每支碳纤维填料的直径为10cm、有效长度为80cm-90cm;生物接触氧化池2内水体的溶解氧控制在4mg/L～6mg/L之间;好氧污泥的负载量控制在8g/L～12g/L之间;
3)将经过步骤2)好氧处理后的偏二甲肼工业生产废水通入沉淀池进行沉淀处理，收集清水。
本发明中水解酸化池1内还投加有营养物质，供水解酸化污泥中的菌群代谢使用。
优选地，步骤1)所述进行水解酸化处理的过程中温度控制在20℃～25℃，水力停留时间为8h～10h。将温度控制在20℃～25℃可以获得有利于微生物的生长，水力停留时间控制在8h～10h可以有利于获得较高的去除率。
优选地，步骤1)所述水解酸化池1内设有潜水式推流泵，潜水式推流泵的转速为200rpm-300rpm。通过设置潜水式推流泵可以有利于水质混匀，转速设置在200rpm-300rpm可以避免对附着微生物的破坏。
优选地，步骤1)所述缺氧状态是指溶解氧不大于0.2mg/L。该条件有利于微生物的生长。
优选地，步骤1)所述水解酸化污泥的驯化方法为：以城镇污水处理厂二沉池浓缩污泥作为接种污泥，向接种污泥中加入水或生活污水，然后添加偏二甲肼工业生产废水，偏二甲肼废水的起始添加量为总进水的10%，并进行2-3天的驯化培养，根据出水水质稳定情况，逐步增加偏二甲肼废水的占比，每次增加量为5-10%，每次驯化培养时间为1-3天，当偏二甲肼废水占总进水水的比例增加至100%后继续驯化培养至污泥含量达到4g/L～6g/L时，完成驯化。该驯化方法获得的水解酸化污泥更适于处理偏二甲肼工业生产废水。
优选地，步骤2)所述生物接触氧化池2中配备有旋转式板式曝气器，使每平方米的池体中配置有一块长800mm、宽200mm的旋转式曝气板。通过设置旋转式板式曝气器可以增加气液混合效率。
优选地，步骤2)所述好氧处理的过程中温度控制在20℃～25℃，水力停留时间为14h～16h。将温度控制在20℃～25℃可以有利于微生物的生长，水力停留时间控制在14h～16h可以有利于获得较高的去除率。
优选地，步骤2)所述好氧污泥驯化方法为：以城镇污水处理厂二沉池浓缩污泥作为接种污泥，向接种污泥中加入水或生活污水，然后添加偏二甲肼工业生产废水，偏二甲肼废水的起始添加量为总进水的10%，并进行2-3天的驯化培养，根据出水水质稳定情况，逐步增加偏二甲肼废水的占比，每次增加量为5-10%，每次驯化培养时间为1-3天，当偏二甲肼废水占总进水水的比例增加至100%后继续驯化培养至污泥含量达到8g/L～12g/L时，完成驯化。该驯化方法获得的好氧污泥更适于处理偏二甲肼工业生产废水。
优选地，步骤3)所述沉淀处理的过程中水力停留时间为1h-2h。
本发明中污泥负载量是指单位体积水中，生长在填料表面的有效污泥的质量，本发明中水解酸化污泥的负载量为4g/L～6g/L是指单位体积水中，生长在填料表面的有效污泥的质量为4g～6g;好氧污泥的负载量为8g/L～12g/L是指单位体积水中，生长在填料表面的有效污泥的质量为8g～12g。
本发明通过采用水解酸化池1可以将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物。在水解酸化池内投放有水解酸化污泥，水解酸化污泥中所含的菌群在水体中以碳纤维填料为载体，附着在碳纤维填料，碳纤维填料可以增加微生物生长附着面积。
本发明通过以城镇污水处理厂二沉池浓缩污泥作为接种污泥，按照偏二甲肼污水占总污水比例的10%～100%(其他组分为生活污水)逐步提高偏二甲肼污水比例，当污泥含量达到4g/L～6g/L时，完成驯化，该方法获得的水解酸化污泥更适于处理偏二甲肼工业生产废水。
本发明通过采用生物接触氧化池进行好氧处理，且在池体水体中溶解氧(DO)=4～6mg/L的条件下，生物接触氧化池将废水中的有机物在填料生物膜和池中污泥共同作用下分解有机物，降低COD和氨氮。本发明生物接触氧化池中投放有好氧污泥，好氧污泥的菌群在水体中以碳纤维填料为载体，附着在碳纤维填料，碳纤维填料可以增加微生物生长附着面积。
本发明通过以城镇污水处理厂二沉池浓缩污泥作为接种污泥，按照偏二甲肼污水占总污水比例的10%～100%(其他组分为生活污水)逐步提高偏二甲肼污水比例，当污泥含量达到8g/L～12g/L时，完成驯化，该方法获得的水解酸化污泥更适于处理偏二甲肼工业生产废水。
本发明方法在水解酸化池1及生物接触氧化池2中有别与传统活性污泥法，采用专用固定式碳纤维填料作为污泥载体，碳纤维填料相对于传统填料有比表面积大，在水中分散性好、减少污泥排放量等优点。同时将碳纤维填料的填充量为：每立方米水解酸化池1池体中填充5支×5支碳纤维填料，每支碳纤维填料的直径为10cm、有效长度为80cm-90cm。
经生物接触氧化池处理后的出水带有少量悬浮物，通入斜板沉淀池3进行沉淀处理，沉淀池中斜板长度1m，倾斜角60°，两板间距0.1m，表面水力负荷在0.6～1m3/㎡·h，水力停留时间为1～2h。
本发明中生物接触氧化池2的出水管路可以通过回流泵返回至水解酸化池进行二次处理。
本发明提供了一种适用于COD值不高于170mg/L、氨氮值不高于50mg/L、盐含量低于0.01%、碱含量低于0.01%且温度低于35℃的偏二甲肼工业生产废水的生物处理方法，即在本发明方法前应当先将偏二甲肼工业生产废水进行预处理，使废水中COD值不高于170mg/L、氨氮值不高于50mg/L、盐含量低于0.01%、碱含量低于0.01%且温度低于35℃，然后再采用本发明方法进行生物处理。
本发明有益效果：
本发明采用生物法处理偏二甲肼废水，减小化学法处理偏二甲肼废水的使用量，降低成本，采用碳纤维填料做为污泥的载体，使污泥排除量减小，减少固废的产生，经过检测发现使用本发明方法处理COD基本稳定在150-170mg/L，HN3-N基本稳定在25-50mg/L的偏二甲肼废水可以使得最终出水达到COD≤100mg/L，氨氮≤15mg/L，偏二甲肼含量≤0.5mg/L，即本发明方法对于COD的去除率为45%以上，氨氮去除率70%以上，偏二甲肼去除率99%。