公布日：2022.02.22
申請(qǐng)日：2021.06.08
分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，屬于高鹽污水生化處理技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)高硫酸鈉苯酚丙酮生產(chǎn)廢水不稀釋生化處理容易出現(xiàn)的污泥膨脹、膜污堵嚴(yán)重等問題。該方法對(duì)廢水采用兩級(jí)高鹽生化單元處理，一級(jí)生化單元采用有污泥回流的好氧工藝，二級(jí)生化單元采用無污泥回流的接觸氧化工藝；一級(jí)生化單元污泥濃度為2000～8000mg/L、污泥負(fù)荷0.05～0.4kgCOD/(MLSS•d)、容積負(fù)荷0.8～1.5kgCOD/(m3•d)、溶解氧0.3～0.8mg/L或2.0～5.0mg/L；二級(jí)接觸氧化單元水力停留時(shí)間12～40h，生物填料的填充率為30～70％，溶解氧4.0～6.0mg/L，氣水比(10～30)∶1。本發(fā)明采用活性污泥法和生物膜法組合工藝，提高了苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水生化處理的高效性和穩(wěn)定性，為苯酚丙酮生產(chǎn)廢水的深度處理創(chuàng)造良好條件。
權(quán)利要求書
1.苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述苯酚丙酮生產(chǎn)廢水采用兩級(jí)高鹽生化單元處理，其中一級(jí)生化單元采用有污泥回流的好氧工藝，二級(jí)生化單元采用無污泥回流的接觸氧化工藝；所述一級(jí)生化單元污泥濃度為2000～8000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.4kgCOD/(MLSS•d)、溶解氧為0.3～0.8mg/L或2.0～5.0mg/L；所述二級(jí)生化單元水力停留時(shí)間為12～40h，內(nèi)置生物填料的填充率為30～70％，溶解氧為4.0～6.0mg/L，氣水比為(10～30)∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述一級(jí)生化單元污泥濃度為2000～4000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.2kgCOD/(MLSS•d)、出水口溶解氧為0.3～0.6mg/L或3.0～5.0mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述一級(jí)生化單元污泥濃度為4000～8000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.1kgCOD/(MLSS•d)、0.1～0.2kgCOD/(MLSS•d)或0.2～0.4kgCOD/(MLSS•d)、出水口溶解氧為0.2～0.8mg/L或3.0～5.0mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一所述的苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述一級(jí)生化單元由兩個(gè)好氧池串聯(lián)組成且第一個(gè)好氧池容積為出口溶解為0.1～0.3mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述兩個(gè)好氧池有效容積分別為V1和V2，且V1/V2=1~3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述二級(jí)生化單元內(nèi)置生物填料為彈性填料、組合填料、生物繩填料、懸浮填料或其它填料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述生化單元接種耐鹽微生物進(jìn)行啟動(dòng)，并在不稀釋進(jìn)水鹽度的條件下進(jìn)行馴化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：所述苯酚丙酮生產(chǎn)廢水進(jìn)高鹽生化單元前，在調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間為24～72h。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，其特征在于：苯酚丙酮生產(chǎn)廢水來源于氧化工段的尾氣吸收廢水單獨(dú)設(shè)置收集調(diào)配池，調(diào)配池的停留時(shí)間為72～120h。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定高效的苯酚丙酮生產(chǎn)廢水生化處理方法，該方法可以使苯酚丙酮生產(chǎn)廢水不稀釋鹽度單獨(dú)生化處理并穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題包括：
技術(shù)問題一：苯酚丙酮廢水不稀釋鹽度單獨(dú)生化處理且穩(wěn)定運(yùn)行。
技術(shù)問題二：改進(jìn)工藝及工藝參數(shù)，避免苯酚丙酮廢水不稀釋鹽度單獨(dú)生化處理出現(xiàn)的污泥膨脹、污泥流失、MBR膜污堵嚴(yán)重、生物泡沫嚴(yán)重等問題，維持苯酚丙酮高鹽生化系統(tǒng)的穩(wěn)定。
技術(shù)問題三：改進(jìn)工藝及工藝參數(shù)，提高苯酚丙酮廢水高鹽生化系統(tǒng)COD降解率和COD降解負(fù)荷，為苯酚丙酮廢水生化尾水深度處理達(dá)到《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB31571 2012，并降低投資成本和運(yùn)行成本。
技術(shù)問題四：改進(jìn)工藝及工藝參數(shù)，提高苯酚丙酮廢水抗沖擊能力差問題。
本發(fā)明所述苯酚丙酮生產(chǎn)廢水，是指采用異丙苯法生產(chǎn)苯酚和丙酮產(chǎn)生的廢水，包括烴化、氧化、中和、精餾等工段。根據(jù)不同企業(yè)的生產(chǎn)工藝控制水平，苯酚丙酮生產(chǎn)廢水COD為3000～10000mg/L，TDS為15000～60000mg/L；在工藝控制水平比較好的條件下，苯酚丙酮生產(chǎn)廢水COD為3000～4000mg/L，TDS為15000～30000mg/L。
本發(fā)明所述苯酚丙酮生產(chǎn)廢水的生化處理方法，所述苯酚丙酮生產(chǎn)廢水先除油池、調(diào)配池后勻質(zhì)后再進(jìn)入高鹽生化系統(tǒng)進(jìn)行處理。
針對(duì)本發(fā)明要解決的技術(shù)問題一，本發(fā)明可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
苯酚丙酮生產(chǎn)高鹽廢水的生化處理方法，所述苯酚丙酮生產(chǎn)廢水除油、勻質(zhì)后采用兩級(jí)高鹽生化單元處理，一級(jí)生化單元采用有污泥回流的好氧工藝，二級(jí)生化單元采用無污泥回流的生物接觸氧化工藝；其中一級(jí)生化單元污泥濃度為2000～8000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.4kgCOD/(MLSS•d)、溶解氧為0.3～0.8mg/L或2.0～5.0mg/L；二級(jí)生化單元水力停留時(shí)間為12～40h，內(nèi)置生物填料的填充率為30～70％，溶解氧為4.0～8.0mg/L，氣水比為(10～30)∶1。
針對(duì)本發(fā)明要解決的技術(shù)問題二和三，在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案包括：
(1)本發(fā)明技術(shù)方案優(yōu)選①，所述一級(jí)生化單元污泥濃度為2000～4000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.2kgCOD/(MLSS•d)、出水口溶解氧為3.0～5.0mg/L。
(2)本發(fā)明技術(shù)方案優(yōu)選②：所述一級(jí)生化單元污泥濃度為4000～8000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.1kgCOD/(MLSS•d)、0.1～0.2kgCOD/(MLSS•d)或0.2～0.4kgCOD/(MLSS•d)、出水口溶解氧為0.2～0.8mg/L。
(3)本發(fā)明技術(shù)方案及優(yōu)選技術(shù)方案①與②任一項(xiàng)進(jìn)一步優(yōu)選，所述一級(jí)生化單元由兩個(gè)好氧池串聯(lián)組成且第一個(gè)好氧池容積為出口溶解為0.1～0.3mg/L。
(4)本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案(3)進(jìn)一步優(yōu)選，所述兩個(gè)好氧池有效容積分別為V1和V2，且V1/V2=1~3。
(5)本發(fā)明技術(shù)方案及上述優(yōu)選技術(shù)方案(1)～(4)任一項(xiàng)優(yōu)選，所述二級(jí)生化單元內(nèi)置生物填料為彈性填料、組合填料、生物繩填料、懸浮填料或其它。
(6)本發(fā)明技術(shù)方案及上述優(yōu)選技術(shù)方案(1)～(5)任一項(xiàng)優(yōu)選，所述生化單元接種耐鹽微生物進(jìn)行啟動(dòng)，并在不稀釋進(jìn)水鹽度的條件下進(jìn)行馴化。
針對(duì)本發(fā)明要解決的技術(shù)問題四，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案：
(7)本發(fā)明技術(shù)方案及上述優(yōu)選技術(shù)方案(1)～(6)任一項(xiàng)優(yōu)選，所述苯酚丙酮廢水在調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間至少為24～48h，，所述苯酚丙酮生產(chǎn)工藝中氧化工段的尾氣吸收廢水單獨(dú)設(shè)置調(diào)節(jié)池，且調(diào)配池停留時(shí)間至少為72～120h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益的技術(shù)效果為：
(1)本發(fā)明采用“活性污泥法+生物接觸氧化法”兩段式高鹽生化工藝處理苯酚丙酮生產(chǎn)廢水，一級(jí)生化單元采用有污泥回流的好氧工藝，二級(jí)生化單元采用無污泥回流的生物接觸氧化工藝，并改進(jìn)工藝參數(shù)。其中一級(jí)生化單元污泥負(fù)荷設(shè)置為污泥濃度為2000～4000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.2kgCOD/(MLSS•d)、溶解氧為0.3～0.8mg/L或2.0～5.0mg/L，可顯著改善一級(jí)生化單元在高硫酸鈉環(huán)境下的污泥沉降性，避免一級(jí)生化單元出現(xiàn)絲狀菌膨脹、粘性膨脹導(dǎo)致的污泥膨脹、污泥流失、MBR膜污染等問題，維持一級(jí)生化單元對(duì)苯酚丙酮廢水處理效果的穩(wěn)定性。
本發(fā)明方法二級(jí)生化單元水力停留時(shí)間為12～40h，內(nèi)置生物填料的填充率為30～70％，溶解氧為4.0～6.0mg/L，氣水比為(10～30)∶1，可對(duì)COD進(jìn)一步降解，使出水濁度、懸浮物在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上降低30％以上。
當(dāng)苯酚丙酮生產(chǎn)廢水COD為3000～4000mg/L，一級(jí)生化單元COD去除率可達(dá)到90～94％；二級(jí)生化單元出水COD可降至60～200mg/L、SS可降至150mg/L以下。
(2)本發(fā)明技術(shù)方案優(yōu)選①：一級(jí)生化單元污泥濃度為2000～4000mg/L、污泥負(fù)荷為0.05～0.2kgCOD/(MLSS•d)、出水口溶解氧為3.0～5.0mg/L。
當(dāng)苯酚丙酮生產(chǎn)廢水COD為3000～4000mg/L，采用本發(fā)明方法，一級(jí)生化單元水力停留時(shí)間為90～144h，COD去除率可達(dá)到94～96％；二級(jí)生化單元水力停留時(shí)間為12～24h，出水COD可降至60～120mg/L，出水SS可降至50～100mg/L。
(3)本發(fā)明技術(shù)方案優(yōu)選②：一級(jí)生化單元污泥濃度為4000～8000mg/L、污泥負(fù)荷為0.1～0.2kgCOD/(MLSS•d)或0.2～0.4kgCOD/(MLSS•d)、出水口溶解氧為0.2～0.8mg/L。
當(dāng)苯酚丙酮生產(chǎn)廢水COD為3000～4000mg/L，采用本發(fā)明方法，一級(jí)生化單元水力停留時(shí)間可縮減為45～60h，二級(jí)生化單位水力停留時(shí)間為24h；在最終生化出水COD相差不大的情況下生化單元的投資和占地面積減少20％以上。
(4)本發(fā)明技術(shù)方案優(yōu)選，一級(jí)生化單元由兩個(gè)好氧池串聯(lián)組成且第一個(gè)好氧池容積為出口溶解為0.1～0.3mg/L。與優(yōu)選方案①相比，可在維持COD去除率94～96％的條件下，一級(jí)生化單元水力停留時(shí)間可從90～144h減少至80～120h，節(jié)省工程投資和占地，同時(shí)節(jié)省好氧池風(fēng)量20％以上。
(5)本發(fā)明技術(shù)方案優(yōu)選，所述苯酚丙酮生產(chǎn)工藝中氧化工段的尾氣吸收廢水單獨(dú)設(shè)置調(diào)節(jié)池，且調(diào)配池停留時(shí)間為72～120h。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，苯酚丙酮生產(chǎn)各工段排放的廢水，其中氧化工段排放的廢水COD波動(dòng)最大，且廢水B/C最小�，F(xiàn)有技術(shù)通常將苯酚丙酮生產(chǎn)裝置各工段的廢水集中到一個(gè)調(diào)配池，若將氧化工段廢氣吸收廢水單獨(dú)進(jìn)行調(diào)配，不僅可以降調(diào)配池的停留時(shí)間減少，而且可以提高苯酚丙酮廢水處理效果的穩(wěn)定性。當(dāng)苯酚丙酮生產(chǎn)廢水COD為3000～4000mg/L，若氧化工段尾氣吸收廢水單獨(dú)設(shè)置調(diào)配池且停留時(shí)間設(shè)置為72h～120h，調(diào)節(jié)池停留時(shí)間可從48h減少至24h，且一級(jí)生化單元廢水處理效果的穩(wěn)定性提高。
（發(fā)明人：徐軍;王開春;王強(qiáng);田鳳蓉;孫文妮;張文杰）
