一种癸二酸废水好氧生化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高硫酸钠工业废水的处理方法，具体而言是一种使癸二酸生产废水在不稀释不脱盐条件下直接好氧生化处理的方法。
【背景技术】
[0002]癸二酸是一种重要的有价化工原料，广泛用于生产工程塑料、耐高温润滑剂、环氧树脂固化剂、癸二酸酐、合成润滑油、醇酚树脂、聚酯树脂、玻璃纤维增强剂、化妆品等。我国是癸二酸产量最大的国家，目前主要采用以蓖麻油为原料进行裂解法生产癸二酸，每吨产品需消耗150?250kg苯酚，产生25?40吨废水，其中苯酚含量为2000?5000mg/L、pH为2?3、硫酸钠含量为6?10%、COD含量为10000?20000mg/L，属高盐、高酚、高COD工业废水，处理难度很大。据估计，一个年产4万吨癸二酸的企业，废水年产生量达150万吨以上，若不进行完善处理，会对环境造成严重污染。
[0003]目前工业上主要采用萃取或吸附的方法对癸二酸废水进行处理，虽然可以去除废水中大部分酚类并回用于生产，但水中的酚和COD等仍然超过排放限值要求。例如:利用蓖麻油酸对癸二酸废水进行萃取，萃取级数8级以上，虽不用进行反萃，但萃后水平均COD > 4000mg/L、— > 50mg/L ;利用仲辛醇作为萃取剂，萃后水COD > 2000mg/L,酚浓度大于50mg/L ;利用QH-1型络合萃取可使废水中酹含量降至10mg/L以下,但萃余液COD >1000mg/L。因此，要使癸二酸废水处理达标，必须对萃后水进一步处理。目前主要处理方法为高级氧化和生化处理；相比较而言，生化处理更具有经济优势。
[0004]癸二酸废水中硫酸钠含量高达5?15%，如此高的盐度对普通微生物细胞具有毒害和抑制作用，因此普通活性污泥法传统生化法难以在不对废水进行稀释或脱盐的情况下对癸二酸废水直接生化处理。正因如此，现有技术癸二酸生产废水的主要处理工艺为“除酚预处理+蒸发脱盐+生化”。该工艺虽可以使废水处理到《污水综合排放标准》(GB—级标准A)，但是存在运行成本高，运行不稳定的难题。因此，对于经除酚预处理后的癸二酸废水，若能不经蒸发脱盐直接进行生化处理，将大大降低癸二酸废水治理成本，改善目前癸二酸生产行业污染治理成本居高不下的局面。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有癸二酸废水处理技术的不足，提出一种可以使癸二酸废水不稀释不脱盐直接进行好氧生化处理的方法。
[0006]本发明的原理是:癸二酸废水中含硫酸钠5?15%，主要有机污染物为苯酚、脂肪酸和小分子有机酸，废水生化性总体上良好。然而，癸二酸生产车间排出的新鲜废水中苯酚浓度达2000?5000mg/L，水温超过50°C，其中难以有微生物存活。但是，经过除酚预处理过的癸二酸废水，其中酚浓度一般降至50?150mg/L，生物毒性已经大大降低。如果此废水在常温下放置较长时间，与外界环境进行较长时间的接触，周围土壤、灰尘、空气和水中的微生物会发生互相接触，并将这些环境中的微生物引入癸二酸废水中，其中部分微生物在废水的长期陈化过程中能够逐渐适应癸二酸废水水质环境，并并最终能够以废水中的有机物作为碳源和能源进行生长。另外一方面，癸二酸生产过程产生的高硫酸钠废水，在开放的生产条件下会与厂区内的土壤、空气和雨水等环境发生相互作用，因此，具有一定生产时间的癸二酸企业周围环境中存在通过自然选择作用获得癸二酸废水水质适应性的耐盐微生物。
[0007]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种癸二酸废水好氧生化处理方法，其特点是:该方法是在不稀释不脱盐的情况下通过好氧工艺对癸二酸废水在常温下进行生化处理，使出水COD < 500mg/L，其具体步骤包括:
(1)耐盐活性污泥的培养:用浓度为5?15%的硫酸钠水溶液将癸二酸废水稀释至COD
<500mg/L、挥发酚< 50mg/L，振荡培养或曝气培养；C0D或挥发酚的降解率> 80%后，静置沉降，排出1/6?1/2体积的上清液，补充癸二酸废水继续培养，重复操作直至静置沉降后出现絮体且MLSS > 300mg/L ;维持F/M ( 0.80，将絮体浓度培养至MLSS > 2000mg/L,得到耐盐活性污泥；整个过程中维持pH为3.0?9.0、溶解氧DO ( 4.0mg/L ；
(2)癸二酸废水的好氧生化处理:接种上述培养得到的耐盐活性污泥到好氧生化处理装置，使生化装置中MLSS ^ 500mg/L，进癸二酸废水在曝气条件下进行处理，逐步提高癸二酸废水进水负荷进行驯化，运行参数控制为:溶解氧2.0彡DO彡4.0mg/L、6.0彡pH彡9.0、0.1 彡 F/M 彡 0.80。
[0008]本发明所述的一种癸二酸废水好氧生化处理方法中，优选的技术方案或者技术特征是:
1.癸二酸废水进生化处理前先进行预处理除酚，使废水中挥发酚< 200mg/L、COD
<5000mg/L。
[0009]2.所述除酚预处理工艺为蓖麻油酸萃取、仲辛醇萃取、络合萃取或大孔树脂吸附。
[0010]3.步骤(I)中所述的癸二酸废水为将癸二酸废水在常温下存放至少I个月进行陈化的癸二酸废水。本发明所述陈化的癸二酸废水，较长的陈化时间可以对耐盐微生物进行更长时间的自然选择作用。陈化过程中，通过补充营养元素或添加癸二酸生产厂附近土壤、集水井污水等环境样品，可人为强化废水陈化过程中对耐盐微生物的选择和富集作用。
[0011]4.步骤(I)中投加普通活性污泥、絮凝剂、粉煤灰、活性炭或其它微生物附着物，以提高絮体的形成速度。
[0012]5.步骤(I)癸二酸废水陈化过程中加入盐碱土、海水、卤水、盐矿或其它高盐环境样品，以提高癸二酸废水陈化效果。
[0013]本发明方法所述高盐环境，包括以下三类:
Cl)自然高盐环境:海洋、死海、盐湖、盐田、盐碱地、盐矿、地下卤水等。这些高盐环境形成时间较长，耐盐微生物种类高度丰富，微生物的耐盐能力强，耐盐微生物种群与所处高盐环境的实际含盐量和其它环境特征相适应。
[0014](2)半自然高盐环境:晒盐场、盐碱地、腌制品、长期存放的高盐废水、高盐废水污染的土壤、河流、湖泊等。这些高盐环境形成的时间长短不一，而且盐环境特征会发生变化。
[0015](3)土壤:农田土壤、草地土壤、森林土壤等。土壤环境整体含盐量不高，但由于土壤环境的非均质性，以及干湿变化、矿化、风化、淋溶等作用的长期存在，使得土壤环境中存在大量局部高盐环境，这些微域高盐环境足以支持各种耐盐微生物的生存。
[0016]所以，本发明所述高盐环境样品来源但不限于:海洋、死海、微咸水湖、咸水湖、盐湖、盐田、盐碱地、盐矿、盐井、晒盐场、腌制品、高盐废水、土壤；
6.按需要补充N、P后进行耐盐活性污泥的培养和癸二酸废水的好氧生化处理。
[0017]7.步骤(2)中，癸二酸废水进水的pH优选为5.0-6.5。
[0018]本发明实施过程中，步骤(I)可投加PAM、PAC、聚合氯化铁或其它絮凝剂，能够促进微生物细胞絮凝形成活性污泥絮体。
[0019]由于废水中含有小分子有机酸，经过除酚预处理后其相对含量更高，经生化后废水的PH会增加，因此维持进5.0彡pH彡6.5，就能更好地保证废水好氧生化处理过程中系统PH维持在6?9。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
(I)癸二酸废水不稀释不脱盐进行生化处理，废水处理成本降低。
[0021](2)直接利用癸二酸自身培养耐盐活性污泥并对废水进行处理，无需接种嗜盐菌或对嗜盐菌进行分离和培养，容易进行实施。
[0022](3)适合癸二酸生产企业就地进行污水处理系统的新建或改造。
[0023](4)利用本发明方法，可对癸二酸废水高盐生化系统进行直接启动，能够缩短启动时间。