[發(fā)明專利]一種氨基酸廢水的生物處理工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710150450.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107055951A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱保寧;王宇陽(yáng);李秀金;王崢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/14
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種氨基酸廢水的生物處理工藝。

背景技術(shù)

氨基酸廢水的產(chǎn)生主要集中在醫(yī)藥、食品、化工、能源、農(nóng)業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域。其中，生物制藥行業(yè)涉及的氨基酸發(fā)酵廢水種類(lèi)最多，尤其是醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)過(guò)程，這些過(guò)程包括化學(xué)合成，發(fā)酵和提取，并根據(jù)所用原料的類(lèi)型生產(chǎn)各種產(chǎn)品。部分食品加工工業(yè)也會(huì)產(chǎn)生氨基酸廢水，例如味精廢水主要來(lái)源于發(fā)酵液中提取谷氨酸的提取工段。此外，氨基酸廢水通常含有大量高分子有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽，例如多糖，蛋白質(zhì)，維生素，硫酸鹽和磷酸鹽，甚至存在部分微生物，其難以處理并且容易抑制生物系統(tǒng)。它們具有高的COD，BOD，有機(jī)氮和TSS，pH值范圍為4至8，處理不當(dāng)極易造成環(huán)境污染。如何能夠高效，經(jīng)濟(jì)地處理此類(lèi)廢水已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于高濃度氨基酸廢水的處理處置方法通常是經(jīng)過(guò)多步物理化學(xué)預(yù)處理將污染物濃度降低的同時(shí)提高可生化性，隨后進(jìn)行生物處理。一些常用的預(yù)處理方法如Fe/C內(nèi)電解、臭氧氧化、芬頓試劑催化氧化具有良好的處理效果，但是運(yùn)行費(fèi)用昂貴，并且在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)使用此類(lèi)預(yù)處理方法也多有不便，尤其是藥劑的采購(gòu)和運(yùn)輸，增加了工藝的處理成本。

生物處理方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果好等特點(diǎn)，廣泛用于各類(lèi)污水處理領(lǐng)域。專利CN200810052042.4在生化工藝的基礎(chǔ)上，增加反滲透系統(tǒng)及其配套處理系統(tǒng)，提高出水水質(zhì)并回收水中的氨基酸。專利CN201510376039.8通過(guò)菌類(lèi)和藻類(lèi)的合理配伍去除發(fā)酵廢液中的污染物。專利CN201610607220.X提供的氨基酸廢水綜合利用方法在有效消納氨基酸廢水的同時(shí)，為微生物固體培養(yǎng)基的滅菌提供了新途徑，具有與現(xiàn)有方法相同或相似的滅菌效果，實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化的高效利用。

在處理高濃度廢水時(shí)，水解酸化是常用的生物預(yù)處理方法，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，改善廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定基礎(chǔ)。厭氧工藝適合于處理高濃度廢水并能夠大幅度去除COD等污染物，好氧工藝作為后續(xù)處理可以完成氮、磷等污染物的去除。尤其是在一些資源匱乏地或水源保護(hù)區(qū)，工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，甚至要實(shí)現(xiàn)中水回用，因此，出水能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)或?qū)崿F(xiàn)回用的生物處理工藝亟待開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氨基酸廢水的生物處理工藝，并能夠適用于處理高濃度的氨基酸廢水。獨(dú)創(chuàng)之處在于從始至終均使用低成本的生物處理法，對(duì)各單元流出物的水質(zhì)特征選擇合適的生物處理工藝，通過(guò)調(diào)節(jié)、優(yōu)化各步工藝參數(shù)依次去除廢水中高濃度的各項(xiàng)污染物并最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種氨基酸廢水的生物處理工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟：

將氨基酸廢水pH調(diào)節(jié)至6.5-7.5；

調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)行水解酸化處理，產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸；

水解酸化的流出物進(jìn)行厭氧生物處理，實(shí)現(xiàn)氣液固三相分離，COD去除率達(dá)到90％以上出水進(jìn)行短程硝化反硝化工藝；

短程硝化反硝化工藝反應(yīng)去除氨氮和部分磷；

將短程硝化反硝化中的流出物補(bǔ)充碳源后進(jìn)行好氧處理，進(jìn)一步去除殘余的氨氮和磷，出水達(dá)標(biāo)排放。

調(diào)節(jié)pH所用的試劑為氫氧化鈉；

水解酸化工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，pH為6.0-7.0，反應(yīng)器類(lèi)型為ASBR，水力停留時(shí)間為1-3d；反應(yīng)器污泥混合區(qū)污泥濃度為10-20g/L，控制水力停留時(shí)間使出水pH為6-6.5；

厭氧處理工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，pH為6.5-8.0，反應(yīng)器類(lèi)型為UASB或EGSB，水力停留時(shí)間為1-3d；反應(yīng)器初始厭氧污泥接種量為5-10gVS/L，經(jīng)厭氧處理COD去除率達(dá)到90％以上出水進(jìn)行短程硝化反硝化工藝反應(yīng)；

短程硝化反硝化工藝反應(yīng)溫度為20-40℃，pH為7.0-8.0，反應(yīng)器類(lèi)型為SBR，水力停留時(shí)間為6-12h；反應(yīng)器初始好氧污泥濃度為4500-5000mg/L，啟動(dòng)期間嚴(yán)格控制溶解氧為0.5-1.0mg/L，停止曝氣后沉淀1-2h，排水，定期將反應(yīng)器底部的污泥排出，污泥停留時(shí)間不超過(guò)15d，培養(yǎng)亞硝化菌的同時(shí)淘洗出硝化菌，系統(tǒng)氨氮去除率能夠達(dá)到80-90％認(rèn)定啟動(dòng)成功；

啟動(dòng)成功后延長(zhǎng)污泥停留時(shí)間至15-30d，控制污泥濃度為3500-4500mg/L；