H.S.B.微生物技術(shù)處理苯胺、硝基苯生產(chǎn)廢水工程實踐
摘 要：利用H.S.B.專利微生物技術(shù)（專利號：52123）全生化工藝（A/O）處理苯胺、硝基苯生產(chǎn)廢水，出水各項指標(biāo)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，CODcr小于60mg/l；運行成本低廉，是物化處理的1/4-1/5；污泥產(chǎn)量少，無任何污泥處理處置設(shè)施；活性污泥抗沖擊能力強(qiáng)，復(fù)壯時間短。
1、 引言
硝基苯廢水素來被貫以生化性極差的臭名；其毒性大、B/C小、色度高、抑制濃度低等因素一直令普通活性污泥法的自發(fā)菌種望而生畏；因此，處理硝基苯生產(chǎn)廢水以及含有該污染成分的染整、農(nóng)藥等廢水不得不舍棄運行成本低廉的活性污泥法，而采用運行成本高昂，操作難度較大的催化氧化、鐵碳微電解還原、樹脂吸附、活性炭吸附等物理化學(xué)處理方法。然而，物化法中的部分工藝還產(chǎn)生了將污染源轉(zhuǎn)移產(chǎn)生二次公害的矛盾。鑒于此，南化公司在利用H.S.B.微生物技術(shù)成功處理苯胺生產(chǎn)廢水的基礎(chǔ)上，經(jīng)過小試、中試和工程實踐，再一次獲取了H.S.B.專利微生物技術(shù)處理苯胺、硝基苯混合廢水的成功經(jīng)驗。800m3/d的苯胺、硝基苯生產(chǎn)廢水全生化處理裝置穩(wěn)定運行1年多以來，出水指標(biāo)全部達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、 工程概況
2.1 設(shè)計背景及思路
南化公司自1997年起，開始應(yīng)用H.S.B.微生物技術(shù)治理苯胺廢水，1998年在工業(yè)化運用中獲得成功，實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；2001年，應(yīng)用H.S.B.專利微生物技術(shù)治理硝基苯廢水工程獲得成功，同年12月6日，通過了江蘇省環(huán)保廳組織的技術(shù)鑒定；2002年應(yīng)用該技術(shù)治理硝基苯和苯胺混合廢水，工程裝置投運獲得成功，出水實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；2005年，南化公司再次應(yīng)用H.S.B.微生物技術(shù)處理新的10萬噸/年苯胺、硝基苯生產(chǎn)廢水，穩(wěn)定運行1年多以來，出水COD平均為52.88mg/l。
2.2 設(shè)計水質(zhì)
廢水處理系統(tǒng)設(shè)計日處理水量Qmax=800m3/d
2.2 設(shè)計水質(zhì)
廢水處理系統(tǒng)設(shè)計日處理水量Qmax=800m3/d
表1：設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)表（單位：mg/l）
污染項目 pH CODCr NB（硝基苯） AN（苯胺） 色度
進(jìn)水水質(zhì) 10-12 ≦1200 ≦150 ≦500 ≦4000
出水水質(zhì) 6-9 ≦60 ≦2.00 ≦1.00 ≦50
處理效率 —— ≥95% ≥99% ≥99% ≥99%
2.3設(shè)計說明
圖1：生化處理工藝流程圖
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由于原廢水堿度較高，PH在10-12之間，廢水在進(jìn)入兼氧池之前利用濃H2SO4進(jìn)行PH中和，并投加磷酸補(bǔ)加微生物必須的磷元素；廢水中主要污染成分苯胺和硝基苯中含有大量的N元素，而無須補(bǔ)加氮營養(yǎng)。調(diào)整營養(yǎng)比例后的廢水在兼氧池內(nèi)兼氧菌作用下，硝基苯被大量還原降解；苯胺也大部分水解開環(huán)成小分子有機(jī)物而降低色度后進(jìn)入下一處理工段。該工段的反應(yīng)機(jī)理為：在DO處于0.1-0.2mg/l的條件下，NB在微生物還原性鐵氧蛋白酶和還原性輔酶的作用下，其上的氫以質(zhì)子的形式脫下，其電子沿一系列傳遞最后轉(zhuǎn)移質(zhì)子與離子型氧而生成水，從而生成苯胺，再由苯胺進(jìn)行降解，此過程需大量的H+參加，因而會導(dǎo)致兼氧池混合液的PH升高；兼氧池出水在經(jīng)過初沉池泥水分離后，沉淀污泥回流至兼氧進(jìn)水端，上清液溢流入好氧池進(jìn)一步降解。好氧池采用OBR折流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，能很好的管理微生物降解有機(jī)物的全過程，并達(dá)到微生物固定化效果；被兼氧還原和水解過的大分子有機(jī)物在好氧系統(tǒng)全部分解成CO2、H2O等達(dá)到全部降解的功效。好氧出水在沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液達(dá)標(biāo)排放，大部分污泥回流到好氧池以補(bǔ)充MLSS，小部分回流至兼氧池進(jìn)行厭氧消化，由于H.S.B.微生物技術(shù)產(chǎn)泥量非常少，無須設(shè)置污泥處理系統(tǒng)。
2.4 主要設(shè)計參數(shù)
兼氧池 HRT=48h V=1600m3 體積負(fù)荷：0.5kgCOD/m3.d
初沉池 HRT=4h V=150m3 表面負(fù)荷：1.33 m3/m2.d
好氧池 HRT=36h V=1200m3 體積負(fù)荷：0.47kgCOD/m3.d
沉淀池 HRT=4h V=150m3 表面負(fù)荷：1.20 m3/m2.d
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