厌氧生物法处理顺酐废水制造技术

一些有机化工装置（如顺丁烯二酸酐装置）生产中排出大量的高浓度有机酸性废水，这种废水稀释后用好氧生物处理不经济，效果也不理想。本技术是将高浓度有机酸性废水不经稀释直接进行厌氧生物法处理，操作经济、处理效果好，有机物去除率可达７５－９０％，并可可副产可燃气，３００－３６０Ｌ／ＫｇＣＯＤ，废水进装置浓度可达１５０００－３００００ｍｇ／１，装置负荷＞８ｋｇＣＯＤ／ｍ↑［３］.ｄ。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
国内外治理有机物废水多采用厌氧生物法处理，这种方法能耗高，适用于低浓度的废水，对于高浓度废水曾经研究并采用的治理方法有(1)湿式氧化法;(2)蒸发后将残渣燃烧;(3)厌氧生物处理法。(1)、(2)两种方法设备投资大技术要求高，能耗亦大，不经济。而方法(3)，不需充氧，污泥产量小，所需氮、磷元素少，运行费用低，能耗小，还能将有机物转化为甲烷。厌氧生物法设备的容积负荷可以高达5-15kgCOD/m3.d。方法(3)的缺点是应用尚不太广泛。1974年、1981年、1983年、1985年先后在英国，联邦德国，美国和我国举行了四届“国际厌氧消化技术讨论会”，据会议文献报导，目前在厌氧消化技术上产生了一系列新工艺、新技术、新设备，如厌氧生物滤池，厌氧膨胀床，上流式厌氧污泥床，两相厌氧消化，厌氧流化床等工艺，这些装置有的负荷可达10-30kgCOD/M3.d;停留时间一般在3-70小时不等，进水浓度范围为1-100gCOD/L，COD去除率为60-90%。但是厌氧生物法应用范围只限于屠宰、饮料、酒精等行业高浓度废水。对于其他工业废水，如顺丁烯二酸酐装置排出的酸性废水尚没有进行过研究。在国内、华北制药厂和北京环保所曾于1982年开展过以上流式厌氧污泥床工艺(UASB法)处理丙丁废醪的研究，取得了较好的效果。而厌氧流化床工艺(AFB法)和两相厌氧消化工艺只处在实验阶段。顺丁烯二酸酐(顺酐)废水是一种高浓度有机酸性废水，其中含有近50种有机物如烷烃类物质有高级烷烃(C20-C26)、3-乙基-5-(2-乙基丁基)18烷、1.4-二氧代螺(4、5)癸烷;酮类物有1-丁基-3-苯基-1.3-丙二酮及其异构体多种、3-乙氧基-1(3H)-异苯并呋喃酮、2-甲氧基-2-辛烯-4-酮;有机酸类物质有4-羧基丁酸、丁酸、癸酸、苯甲酸、丁烯二酸;酸酐类物质有丁烯二酸酐、2.3-二甲基丁二酸酐、磷苯二甲酸酐、3-甲基邻苯二甲酸酐;醇类物有2-甲基苯甲醇;酯类物有邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二乙酯、丁二酸单甲酯、邻苯二甲酸单甲酯等。某顺酐装置排出的废水浓度如下范围COD 70-80g/LBOD510-15g/LTOC 34-35g/L挥发酸 1.44-1.60g/LBOD5/COD 0.16PH 1.6-2.0从水样来看，有机物浓度很高，酸性较强，BOD/COD比值较小，可生化性较差。对于该废水国内外采用的处理方法有两种一种方法是把废水掺入燃料之中，将废水中的有机物燃烧掉;另一种方法是先用大量新鲜水将有机废水稀释，再进行好氧生物法处理。这两种方法都要消耗大量的能源，操作费用较高。本专利技术的目的是选择一种高效而又经济的厌氧生物法处理顺酐废水新工艺。本专利技术的特征是采用特殊设计的厌氧生物滤床反应器来处理顺酐废水。整个处理工艺包括配水调温工序和生物处理工序，在配水调温工序用碱将废水PH值调至3.8-6.8，并加温至38-40℃，然后进入厌氧生物滤床反应器进行生物处理，反应温度35-38℃。废水从反应器底部进水口进入，上流依次通过污泥段，填料段，三相分离段和澄清段，在三相分离段引出甲烷气，在澄清段溢流集槽引出水。(见附图)反应器的外形是下部为一锥体锥度30-45°，上部为一园筒状，园筒的长径比为2/1-4/1，园筒可分下、中、上三段，下段装有填料，中段筒内安装三相分离器，以分离反应后的水、泥和甲烷气。上段装有溢流槽、浮泥内筒和出水口。整个反应器分为污泥段(底锥部)、填料段(园筒下部)，三相分离段(园筒中部)澄清段(园筒上部)共四段。正常操作时，污水从反应器底锥部进水口进入，上流依次流过污泥段，填料段、三相分离段、澄清段，然后从溢流集槽出水口流出。生成的甲烷气从三相分离段出气口引出。本装置锥体部分的空间具有上流式厌氧污泥床工艺(UADB法)的特点，而园筒部分具有厌氧生物滤床的特征。在滤床上可以生成生物膜，具有较高的处理效率。滤床可选用比表面大，不易堵塞，易挂生物膜的物质做填料，如活性碳、焦碳、醛化维纶软填料等;尤以醛化维纶软填料最佳。本专利技术的另一要点是选择培养一种适应于顺酐废水的厌氧菌种。厌氧菌种通常有四种(A)水解菌-它可以将高分子水解为低分子;(B)酸化菌-它可以将有机物分子变成挥发性脂防酸;(C)醋酸菌-它可以将低分子有机物分解成CO2和H2;(D)甲烷菌-它可以将低分子有机物分解成甲烷气，CO2。前三种菌类繁殖较快，应用范围广，第四种菌种繁殖较慢。在厌氧污泥系统这四种菌一般同时存在。本专利技术选用这四种菌种同时存在的中温厌氧消化污泥做为菌种进行基质驯化，驯化温度维持在30-38℃，驯化分为四个阶段，以使菌种逐渐适应顺酐废水水质。(Ⅰ)糖活化复壮阶段以0.50-1.00KgCOD/m3.d的负荷投入葡萄糖配制的营养液进行活化，直到正常产气并有一定的COD去除效果为止。(Ⅱ)糖加酸水驯化阶段顺酐酸水由少量逐渐增大，而葡萄量由大逐渐减少，直到完全用酸水代替。可通过装置的产气率和COD去除率变化情况逐渐调整。(Ⅲ)酸水驯化阶段在较低负荷(0.5KgCOD/m3.d)下开始逐渐提高负荷，并引入回流水调节。当出水PH值明显下降时，应当在进水中加一定量的碱，控制进装置混合水的PH稳定在6.8左右。(Ⅳ)提负荷阶段使负荷由0.5-1.0KgCOD/m3.d逐渐提高到1-2KgCOD/m3.d→8KgCOD/m3.d或更高。而去除率不应低于72%，而产气率维持在300-360L/KgCOD，进水浓度在15000-30000mg/L。实施例(1)8月4日-10日进水COD17.005g/L，进水量81.4m3反应温度38℃;停留时间1.54天，进水PH6.8，出水COD3.194g/L，COD去除率81.2%，容积负荷10.98KgCOD/m3.d。(2)8月14日-21日进水COD18.22g/L，进水量70M3，反应温度38℃，停留时间1.8天，进水PH6.7，出水COD4.298g/L，去除率76.42%，容积负荷10.1KgCOD/m3.d。(3)8月28日-30日进水COD17.577g/L，进水量29.5m3，反应温度38℃，停留时间1.42天;进水PH6.5;出水COD3.64g/L，COD去除率79.29%，容积负荷9.87KgCOD/m3.d。 附图说明1，配水调温罐 2，厌氧生物滤床反应器2-1，污泥段 2-2，填料段2-3，三相分离段 2-4，澄清段3，回流罐 4，废水泵5，回流水泵权利要求1.一种厌氧生物法处理顺酐废水的工艺包括配水调温工序和生物处理工序，在配水调温工序用碱将废水PH值调节至3.8-6.8，温度调节在38-40℃，然后进厌氧生物滤床反应器进行生物处理，反应温度控制在35-38℃；生物滤床反应器由下进水口进水，上流依次通过污泥段、填料段、三相分离段和澄清段，在三相分离段引出甲烷气，在澄清段溢流集槽引出水，并使部分水回流，回流比5-15。2.一种厌氧生物滤床反应器其特征是底部为锥形，上部为园筒状，园筒长径比2/1-4/1，园筒的下段为填料段可装填焦炭，陶粒或醛化维纶软填料，尤其是醛化维纶软填料为最优，在园筒的中段为三相分离段，在此引出气体在园筒上段的内部按装浮泥筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厌氧生物法处理顺酐废水的工艺包括配水调温工序和生物处理工序，在配水调温工序用碱将废水ＰＨ值调节至３．８－６．８，温度调节在３８－４０℃，然后进厌氧生物滤床反应器进行生物处理，反应温度控制在３５－３８℃；生物滤床反应器由下进水口进水，上流依次通过污泥段、填料段、三相分离段和澄清段，在三相分离段引出甲烷气，在澄清段溢流集槽引出水，并使部分水回流，回流比５－１５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程炳照，吴慧娟，于博哲，王艳芳，郭小光，
申请(专利权)人：天津石油化工公司第二石油化工厂，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]