一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法
【專利摘要】本發明涉及一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，屬于廢水處理領域。主要流程為，將精制棉黑液與硝化棉酸水按照一定的C/N比勾兌，進入缺氧池，以黑液中的COD為碳源，采用異養反硝化去除硝化棉酸水中的硝酸鹽氮，脫氮完成回收大量的堿度后，廢水進入好氧池去除可以生化的有機物，出水經好氧沉淀池進混凝沉淀池，經混凝沉淀各項指標均能達到標準。本發明的方法以精制棉黑液為資源，改變厭氧工藝為缺氧，通過脫氮回收堿度，減少石灰用量，同時完成了脫氮和提高效率，運行成本降低至3.61元/m3。
【專利說明】一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，屬于廢水處理領域。 【背景技術】
[0002]精制棉在生產過程中產生大量的堿性黑液，主要含有脂肪、蛋白質、果膠、單寧、木質素、半纖維素等不易降解的物質，具有COD高、色度高等特點。國內對精制棉黑液處理的現實工藝為精制棉黑液酸析氣浮+中和沉淀+厭氧+好氧+ 二沉+混凝沉淀池，2011年以前執行《兵器工業水污染物排放標準火炸藥》(GB144703.1-2002)表1以棉短絨為原料生產硝化棉的標準，即COD ( 300mg/L。現實工藝的主要缺點為沒有把碳源做資源主動利用，而是作為污染被動處理，所有工藝復雜、效率低；其次是酸析產生酸性污泥；第三是厭氧工藝容易繁殖硫酸鹽還原菌，COD去除率低，平均為32%，且產生硫化氫臭氣；第四在精制棉黑液處理過程中，需要投加大量的火堿、聚合氯化鋁藥劑,處理成本高達6元/m3。現有技術的最終結果不僅浪費了黑液資源，而且沒有能力支付運行費用。
[0003]硝化棉在生產過程中產生大量的酸性廢水，主要含有硫酸和硝酸以及多種有機物和無機化合物，包括草酸、蘋果酸、甲酸、乙酸、酒石酸、硫酸鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽等，具有酸度高、總氮高和懸浮物高等特征。該水為高氮低碳酸性廢水，C/NS I: 3。對硝化棉酸水處理的現實工藝為石灰中和+沉淀工藝。2011年以前執行《兵器工業水污染物排放標準火炸藥》(GB144703.1-2002)表1以棉短絨為原料生產硝化棉的標準，該標準對總氮沒有要求。現實的硝化棉酸水處理工藝中，沒有脫氮工藝，無法完成脫氮指標。
[0004]硝酸鹽氮的去除主要有物理化學法和生物法。物理化學法主要包括離子交換、蒸發濃縮、膜分離技術等。目前常用生物法，常用的脫氮方法為異養反硝化，選用外來的碳源有甲醇、葡萄糖、乙醇以及其它易生化的廢水，外購碳源中甲醇的費用最低，每噸水的運行成本將增加3元以上，將導致該企業所有的利潤全部用于買甲醇；采用易生化的廢水做碳源，當地的沒有足夠的量，異地需要長途運輸不經濟。尋找經濟實用的碳源成為解決總氮達標的關鍵。
[0005]2011年陜西省提高排放標準，對不能進污水處理廠的企業一律執行《黃河(陜西段)流域污水綜合排放標準》DB61/224-2011 —級標準，即達到:C0D ( 50mg/L、B0D ( 20mg/L、總氮< 20mg/L、氨氮< 12mg/L、pH:6~9。硝化棉酸水為高氮低碳酸性廢水,C/N< 1: 3,如何做到總氮和COD同時達標，成了我們迫切要解決的問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為了解決精制棉廢水處理效率低，以及硝化棉酸水脫氮處理外購碳源成本高的問題，提供一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法。
[0007]本發明的目的是通過下述技術方案實現的。
[0008]本發明的一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，具體步驟如下:
[0009]步驟一、將精制棉生產工序中精制棉黑液與硝化棉生產工序中的酸水按照碳氮比≥2.9 (C/N≥2.9)進行勾兌，形成混合溶液；
[0010]步驟二、將步驟一得到的混合溶液提升入缺氧池，用黑液中的碳源與酸水中的硝酸鹽氮進行異養反硝化，通過控制反硝化過程的包括溶解氧< lrng/L、pH = 6-9、溫度^ 10°c在內的反應條件，達到脫氮、降解COD、回收堿度以及減少硫酸根被還原的目的；缺氧出水進入缺氧沉淀池；
[0011]步驟三、將步驟二得到的缺氧出水流入缺氧沉淀池，通過沉淀去除缺氧過程中析出的懸浮物；通過反硝化混合溶液PH已經升高，再將缺氧沉淀池部分出水回流至缺氧池的進水端，用于提聞如端的pH ；
[0012]步驟四、剩余的缺氧沉淀池出水流入好氧池，繼續降解可生化的有機質，并初步完成少量氨氮的硝化；
[0013]步驟五、好氧池出水進好氧沉淀池，完成泥水分離后，進行污泥自身的回流，以及廢水的缺氧池進水端的回流；
[0014]步驟六、好氧沉淀池出水進入混凝沉淀池,投加1%。的硫酸亞鐵和3ppm的PAM,通過混凝去除廢水中殘存的木質素、半纖維素及單寧等物質，出水滿足《黃河(陜西段)流域污水綜合排放標準》DB61/224-2011 —級標準，實現排放排放。
[0015]有益效果
[0016]1、本發明的一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，用現有的污染源黑液做碳源，治理硝化棉含氮酸水；既解決了精制棉黑液對環境的污染問題，又解決了硝化棉酸水脫氮處理成本高的問題。日處理可達到C0D14噸以上，完成脫氮2.5噸，具有較好的環境效益。
[0017]2、本發明的一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，提標前現有工藝的運行費用分別為精制棉黑液6元/m3、硝化棉酸水4.4元/m3，提標后新工藝的運行費用為3.61元，分別降低2.39元/m3和0.79元/m3，具有較好的經濟效益。
[0018]3、本發明的一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，新工藝的實施，取消了酸析，簡化了工藝流程，不再產酸性污泥。
[0019]4、本發明的一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，缺氧工藝COD去除率為86%，與現在的厭氧工藝(32%)相比，COD去除效率提高54%。本發明的方法以精制棉黑液為資源，改變厭氧工藝為缺氧，通過脫氮回收堿度，減少石灰用量，同時完成了兩種廢水的提標。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖與實施例對本發明做進一步說明。
[0022]實施例1[0023]試驗用硝化棉酸水，主要指標為:酸度=8000mg/L> COD = 325mg/L、總氮=1224mg/L、NCT3-N = 1010mg/L。
[0024]試驗用精制棉黑液主要指標為pH = 11.5、COD = 5400mg/L、SS = 200mg/L、氨氮=24mg/L，色度=2000 倍。
[0025]準備工作:
[0026]來自生產線的硝化棉酸水進酸水儲池，均衡水質水量后，監測廢水的COD、總氮、硝酸鹽氮、酸度，等待使用。來自生產線的精制棉黑液進黑液儲池，均衡水質水量后，監測C0D、總氮、氨氮、色度、pH、SS，等待使用。
[0027]本發明的一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，具體步驟如下:
[0028]步驟一、將精制棉黑液與硝化棉酸水按照碳氮比(C/N) ^ 2.9，進行勾兌，形成混合溶液；
[0029]步驟二、將步驟一得到的混合溶液提升入缺氧池，用黑液中的碳源與酸水中的硝酸鹽氮進行異養反硝化，通過控制反硝化過程的包括溶解氧=lmg/L、pH = 7、溫度=IO0C在內的反應條件，達到脫氮、降解C0D、回收堿度以及減少硫酸根被還原的目的；缺氧出水進入缺氧沉淀池；
[0030]步驟三、將步驟二得到的缺氧出水流入缺氧沉淀池，通過沉淀去除缺氧過程中析出的懸浮物；通過反硝化混合溶液pH已經升高，再將缺氧沉淀池部分出水回流至缺氧池的進水端，用于提聞如端的pH ；
[0031]步驟四、剩余的缺氧沉淀池出水流入好氧池，繼續降解可生化的有機質，并初步完成少量氨氮的硝化；
[0032]步驟五、好氧池出水進好氧沉淀池，完成泥水分離后，進行污泥自身的回流，以及廢水的缺氧池進水端的回流；
[0033]步驟六、好氧沉淀池出水進入混凝沉淀池,投加1%。的硫酸亞鐵和3ppm的PAM,通過混凝去除廢水中殘存的木質素、半纖維素及單寧等物質；運行過程中采集的數據如表1所示；經監測，混凝沉淀出水COD = 37mg/L、BOD = 5mg/L、總氮=9.lmg/L、氨氮=0.5mg/L、pH = 8.4，已經達到《黃河(陜西段)流域污水綜合排放標準》DB61/224-2011 —級標準，即:C0D ≤ 50mg/L、B0D ≤ 20mg/L、總氮≤ 20mg/L、氨氮≤ 12mg/L、pH:6 ~9。 [0034]表1運行數據
[0035]
【權利要求】
1.一種以精制棉黑液為碳源進行硝化棉酸水脫氮處理的方法，其特征在于:具體步驟如下: 步驟一、將精制棉生產工序中精制棉黑液與硝化棉生產工序中的酸水按照碳氮比≥2.9 (C/N≥2.9)進行勾兌，形成混合溶液； 步驟二、將步驟一得到的混合溶液提升入缺氧池，用黑液中的碳源與酸水中的硝酸鹽氮進行異養反硝化，通過控制反硝化過程的包括溶解氧≤lmg/L、pH = 6-9、溫度> 10°C在內的反應條件，達到脫氮、降解COD、回收堿度以及減少硫酸根被還原的目的；缺氧出水進入缺氧沉淀池； 步驟三、將步驟二得到的缺氧出水流入缺氧沉淀池，通過沉淀去除缺氧過程中析出的懸浮物；通過反硝化混合溶液pH已經升高，再將缺氧沉淀池部分出水回流至缺氧池的進水端，用于提聞如端的pH ； 步驟四、剩余的缺氧沉淀池出水流入好氧池，繼續降解可生化的有機質，并初步完成少量氨氮的硝化； 步驟五、好氧池出水進好氧沉淀池，完成泥水分離后，進行污泥自身的回流，以及廢水的缺氧池進水端的回流； 步驟六、好氧沉淀池出水進入混凝沉淀池，投加1%。的硫酸亞鐵和3ppm的PAM，通過混凝去除廢水中殘存的木質素、半纖維素及單寧等物質，出水滿足《黃河(陜西段)流域污水綜合排放標準》D B61/224-2011 —級標準，實現排放排放。
【文檔編號】C02F9/14GK103964628SQ201310037894
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月1日 優先權日:2013年2月1日
【發明者】袁從艷, 魏光源, 姜鑫, 周邦友, 張玉桂, 陳敏, 武春艷, 夏曉玉, 白春宏, 趙晨, 任勇, 景香順, 谷振華, 林毅 申請人:北京北方節能環保有限公司, 四川北方硝化棉股份有限公司