申請日2014.01.15

　　公開(公告)日2014.05.07

　　IPC分類號C02F103/30; C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種印染廢水高濃度有機物降解及總氮削減的處理工藝。本發(fā)明針對印染廢水難降解有機物含量高、碳源品質(zhì)低及氮素污染物濃度高等問題，將廢水分為前處理廢水和染色廢水進行分質(zhì)收集，并通過多級厭氧工藝對前處理廢水中存在的難降解有機物進行充分降解，對染色廢水厭氧水解出水的揮發(fā)性脂肪酸進行控制分析，抽提出后續(xù)反硝化脫氮單元所需的適用的基礎碳源，實現(xiàn)氮素污染物的穩(wěn)定去除。該工藝對印染廢水中CODCr、氨氮和總氮都有很好的去除效果，最終出水CODCr<200mg/L，氨氮<10mg/L，總氮<15mg/L，滿足印染廢水排入城市下水道水質(zhì)標準，并為深度處理奠定基礎。

　　權利要求書

　　1.一種印染廢水高濃度有機物降解及總氮削減的處理工藝，其特征在于包括以下步驟：

　　1)將前處理廢水和染色廢水分質(zhì)收集，分別在調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水量，并調(diào)節(jié)pH至中性;

　　2)廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后進入?yún)捬醴磻�器UASB中，采用檸檬酸廠的顆粒泥為接種污泥，UASB接種污泥采用檸檬酸廠顆粒污泥，其中接種污泥中揮發(fā)性懸浮固體與懸浮固體的質(zhì)量濃度之比為ρ(VSS)/ρ(SS) =0. 60~0.80;種泥為黑色，粒徑以1～3mm為主;

　　3)厭氧啟動采用間歇進水，按一定比例稀釋，當系統(tǒng)出水穩(wěn)定后，連續(xù)進水，控制前處理廢水停留時間為60h~80h;控制染色廢水停留時間為15h~20h;

　　4)控制UASB系統(tǒng)上升流速為1m/h左右，溫度控制在35~40℃;

　　5)前處理厭氧出水和染色水解出水充分混合后進入A/O處理系統(tǒng)，保持一定量的污泥回流及混合液回流。

　　說明書

　　印染廢水高濃度有機物降解及總氮削減的處理工藝

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于廢水處理方法，涉及一種印染廢水有機物降解及總氮削減的方法。

　　背景技術

　　印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點和難點。據(jù) 調(diào)查，就太湖流域就有近3000家紡織印染企業(yè)，年排放印染廢水3.5億噸，印染企業(yè)廢水 排放量和污染物總量分別位居全國工業(yè)部門的第二位和第四位，是我國重點污染行業(yè)之一。 眾所周知，印染過程中使用了大量的染料與助劑，其中包括大量的偶氮染料和尿素，這在一 定程度上增加了廢水中有機氮的含量。

　　印染廢水成分復雜、難降解有機物含量高，屬于難降解有機廢水，其B/C比較低， 有時僅為0.2左右。不僅CODcr本身難以降解，而且可以用作碳源進行反硝化的易降解的小 分子物質(zhì)非常少。所以加入外加碳源也是可行的方案之一。目前，廣泛采用的外加碳源有甲 醇、乙醇、乙酸鈉和葡萄糖等。雖然，外加碳源的投入有助于反硝化的進行，但毫無疑問會 增加運營成本。所以，現(xiàn)在亟需尋求一種高氨氮廢水的處理方法，在免去外來碳源投加的同 時，又可保證反硝化的順利進行。

　　目前VFAs作為反硝化碳源還沒有引起足夠的重視，通常只是作為研究VFAs作為碳 源除磷的附帶指標。可揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)，是厭氧生物處理法發(fā)酵階段的末端產(chǎn)物。在 發(fā)酵階段，水解階段所產(chǎn)生的小分子化合物在發(fā)酵菌的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡單的以揮發(fā)性脂 肪酸為主的末端產(chǎn)物，并分泌到細胞外。VFAs是一種有機酸，主鏈上為一系列碳源，通常 VFAs包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它們的異構(gòu)體。但是利用VFAs作為 反硝化脫氮的碳源，可以省去投加外碳源的費用，同時前研究表明外加碳源甲醇和乙醇作為 碳源的反硝化速率比對應的VFAs低，有學者解釋是因為外加碳源在生物降解的時候是先被 轉(zhuǎn)化成相應的VFAs，然后才進一步被降解。不同類型的VFAs在反硝化過程中的速度也不 盡相同。Pavan P等人在《Water Sci Technol》，1998，38(1)：327-34發(fā)表的“Effect of addition of anaerobic fermented OFMSW on BNR process：preliminary results”一文中，認為在 反硝化過程中，乙酸在形成乙酰輔酶A后可直接被利用，故有較高的反硝化速率。丙酸先 形成丙酰輔酶A，通過一系列的酶促羧化反應和異構(gòu)反應，被轉(zhuǎn)化成琥珀酰輔酶A并進入 TCA循環(huán)和繼續(xù)被氧化，因此它用作碳源時反硝化速率較低。丁酸和戊酸首先形成丁酰輔 酶A和戊酰輔酶A，通過β-氧化，形成一個乙酰輔酶A和一個2碳(或3碳)的脂肪酸，并 按上述途徑繼續(xù)，故它們的反硝化速率介于乙酸和丙酸之間。

　　目前研究VFAs作為反硝化碳源的熱點集中在如何將污泥水解，利用水解后的上清液 中較高含量VFAs反投加到脫氮工藝中以提高污水中有機碳的含量。高永青等人在《中國給 水排水》，2009，25(17)：23-27中發(fā)表的“污泥水解酸化液用作A2/O系統(tǒng)脫氮除磷碳源的 研究”，將污泥水解酸化液用作A2/O系統(tǒng)的脫氮試驗表明，投加水解酸化液做碳源與生活污 水為碳源時的脫氮效果對比，最大反硝化速率分別是2.7和1.6mg NO3--N/gMLSS·h。利用 水解后的上清液中較高含量的VFAs以提高污水中有機碳的含量，利用高濃度有機污染物自 身水解產(chǎn)生的VFAs作為反硝化碳源還未引起足夠的重視。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　解決的技術問題：本發(fā)明克服了現(xiàn)有的印染廢水中存在的大分子有機物難以降解， 可以用于反硝化的優(yōu)質(zhì)碳源難以獲得的缺點。采用分質(zhì)收集分質(zhì)處理的方法，實現(xiàn)UASB 系統(tǒng)與A/O系統(tǒng)的耦合，達到印染廢水有機物降解及總氮削減的目的。

　　技術方案：

　　本發(fā)明包括以下步驟：

　　1)將前處理廢水和染色廢水分質(zhì)收集，分別在調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水量，并調(diào)節(jié)pH至中性。

　　2)廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后進入?yún)捬醴磻�器UASB中，采用檸檬酸廠的顆粒泥為接種污 泥，UASB接種污泥采用檸檬酸廠顆粒污泥，其中接種污泥中揮發(fā)性懸浮固體與懸浮固體的 質(zhì)量濃度之比為ρ(VSS)/ρ(SS)=0.60～0.80。種泥為黑色，粒徑以1～3mm為主。

　　3)厭氧啟動采用間歇進水，按一定比例稀釋，當系統(tǒng)出水穩(wěn)定后，連續(xù)進水，控制前 處理廢水停留時間為60h～80h;控制染色廢水停留時間為15h～20h。

　　4)控制UASB系統(tǒng)上升流速為1m/h左右，溫度控制在35～40℃。

　　5)前處理厭氧出水和染色水解出水充分混合后進入A/O處理系統(tǒng)，保持一定量的污 泥回流及混合液回流。

　　本發(fā)明有益效果：

　　本發(fā)明創(chuàng)新性的將印染廢水中含有高濃度有機物的前處理廢水及有機物含量較低的染色廢水 分質(zhì)收集，厭氧段利用長停留時間將前處理段有機物充分去除，并控制染色廢水水解停留時 間，利用水解后的上清液中較高含量的揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)投加到脫氮工藝中以提高污水中 有機碳的含量，達到提高后續(xù)A/O系統(tǒng)脫氮效果。結(jié)果表明：該耦合工藝對印染廢水中 CODCr、氨氮和總氮都有很好的去除效果，最終出水CODCr<200mg/L，氨氮<10mg/L，總氮 <15mg/L。本發(fā)明改進和優(yōu)化了現(xiàn)有印染廢水處理工藝，降低了印染廠的運營成本，具有推 廣價值。