CN102633402A

CN102633402A - 一种甲壳素废水的处理方法

Info

Publication number: CN102633402A
Application number: CN2011100856831A
Authority: CN
Inventors: 张建鹏; 钟丽云; 杨晓玲
Original assignee: Shanghai Wending Water Treatment Engineering Co Ltd
Current assignee: Shanghai Wending Water Treatment Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明提供了一种甲壳素废水的处理方法，包括如下步骤：(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池一级混凝沉淀；(2)将步骤(1)的出水和洗涤废水送入调节池；(3)将调节池的出水送入二级混凝气浮池；(4)将步骤(3)出水送入上流式厌氧污泥床；(5)将步骤(4)出水送入水解酸化池，水解酸化；(6)将水解酸化池出水送入接触氧化池；(6)将接触氧化池出水部分回流至水解酸化池；(7)将接触氧化池剩余的出水送入三级混凝沉淀池混凝沉淀，获得的清水排放。本发明将甲壳素生产中的废水进行综合处理，降低了处理费用，出水优于中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准。

Description

一种甲壳素废水的处理方法

技术领域

本发明涉及可生化性差、高盐分、高氨氮及高有机物浓度废水的处理方法，尤其涉及甲壳素废水处理方法。

背景技术

甲壳素(甲壳质、几丁质)是利用虾、蟹壳作为基础原料，通过稀碱除蛋白，盐酸除钙，得到粗产品，经进一步浓碱处理，就可制成含有氨基的甲壳素(几丁聚糖或壳糖胺)。制取1t的甲壳素，至少会产生50t左右废水。该废水主要来源于：(1)通过稀碱除蛋白时产生的碱煮水；(2)盐酸除钙过程中产生的酸洗废水；(3)洗涤粗产品时产生的洗涤废水。

废水中含有大量的蛋白质、脂肪、离子钙、无机盐等。属高有机物浓度，高盐分，难降解工业废水。

传统的废液处理方式是酸碱中和后直接排放到环境中去，或者与工厂产生的其他废水混合后进行简单的生化处理，或者使用膜技术。但上述处理方法或者不能达到国家一级排放标准，或者处理成本很高，因此寻求一种高效经济的处理方法迫在眉睫。

中国专利(CN10333021B)公开了一种甲壳素废水的预处理方法，通过改变废水的pH，将废水中不同等电点的蛋白质最大限度的析出，结合投加絮凝剂，气浮法去除有机物。此方法运行简单，成本低，但只能作为生化预处理，若要***的处理甲壳素废水，还需进一步的研究。

中国专利(CN100567183C)公开了一种通过补充N、P、K使甲壳素废水转化为农用肥料，其主要步骤包括：先脱蛋白后脱钙，脱蛋白的碱液回用2～4次后，分离出浓集碱液加N、P、K成农肥，脱钙的酸液回用2～4后，分离出浓集酸液可直接用于农业。

中国专利(CN100402445C)公开了一种甲壳质生产过程中废液的处理方法，将传统的末端处理方法改为在各个工艺阶段分别单独处理。避免交叉污染并可回用部分有用物质。

中国专利(CN1119298C)公开了一种甲壳质废水处理方法，将甲壳素生产中的高浓度酸性废水与碱性废水不进入后续生化处理；仅洗涤废水进入混凝沉淀+A/O处理工艺，洗涤废水出水可达到国家三级排放标准，但是未能达到国家一级排放标准。

中国专利(CN101215066)均公开了用“等电点沉淀+絮凝沉淀+A/O生化”处理甲壳素中酸性废水与碱性废水处理方法，但处理出水仅可达到国家三级排放标准；未提及甲壳素生产中大流量的洗涤废水的处理工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲壳素废水的处理方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的方法，包括如下步骤：

(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺，加入氢氧化钠调节混凝池混合废水的pH为6.5～8.5，进行一级混凝，一级混凝时间为5-30分钟，然后进行一级混凝沉淀，一级混凝沉淀的停留时间为2-6小时；

所述的混凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁混凝剂；

混凝剂投加量为30～300mg/l，以100％干粉计，下同；

阴离子聚丙烯酰胺的分子量为500万～2500万，投加量为1～5mg/l；

所述碱煮水来源于稀碱除蛋白过程中产生的废水，COD_Cr为60000～100000mg/L，氨氮为3000～5000mg/L；

所述酸洗废水来源于盐酸除钙工段，COD_Cr为20000～40000mg/L，氨氮为800～3000mg/L；

碱煮水∶酸洗废水＝1∶0.5～2，体积比；

(2)将一级混凝池的出水和洗涤废水送入调节池，以均匀水质和水量；

所述的洗涤废水来源于粗产品的洗涤工段，COD_Cr为2000～4000mg/L，氨氮为100～300mg/L；

(碱煮水+酸洗水)∶洗涤废水＝1∶60～100，体积比；

(3)然后将调节池的出水送入二级混凝气浮池，用NaOH调节其pH为6.5～8.5，添加絮凝剂，通入空气进行二级混凝气浮；

所述絮凝剂选自聚合氯化铝或硫酸铝，投加量为10～100mg/l，100％干粉计，下同；

气水比1∶3～1∶1，停留时间为0.5～1小时；

(4)将二级混凝气浮池出水送入上流式厌氧污泥床，简称UASB池，(UpFlowAnaerobic Sludge Blanketk)进行厌氧生物处理，加入氢氧化钠调节pH为6.0～9.0，温度为30～50℃，停留时间为为1～7d，UASB池中的菌种为耐盐微生物，优选恶臭假单胞菌属(Pseudomonas putida)或邻单胞菌属(Plesiomonas Habs and Schubert，1962)中的一种以上；

所述上流式厌氧污泥床的结构在方战强等，外循环UASB的结构与设计方法；工业水处理；2003年04期；文献中有详细的报导，本发明不再赘述；

所述的假单胞菌可采用本领域公知的菌种，如中国专利2008101368547公开的保藏号为CGMCC 2600的菌种，需要说明的是，凡是假单胞菌属的菌种均能够用于本发明，并没有限制；

所述邻单胞菌也为本领域公知的菌种，许多文献对该菌种均有详细的报导，如上海艾研生物科技有限公司的邻单胞菌Plesiomonas；

(5)将上流式厌氧污泥床的出水送入水解酸化池，加入氢氧化钠，并通入空气搅拌，进行水解酸化，水解酸化的pH为6.0～9.0，溶解氧浓度为0.1～1.0mg/L，停留时间为1～7d；

(6)将水解酸化池出水送入接触氧化池，通入空气曝气进行好氧接触氧化，为了提高可生化性与氨氮去除效率，在接触氧化池中添加碱性物质，如碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠，补充碱度，使所述的接触氧化池中，水的pH为7.0～9.0，溶解氧浓度为1.5～5.0mg/L，停留时间为1～7d；

(6)将接触氧化池出水部分回流至水解酸化池，回流比为30％-300％，在生化去除CODcr的同时，完成硝化与反硝化，达到去除氨氮的目的；

所述回流比的定义如下：

回流比＝回流量/(碱煮水+酸洗废水+洗涤废水)，体积比；

(7)将接触氧化池剩余的出水送入三级混凝沉淀池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺，加入氢氧化钠，控制pH为6.5～8.5，混凝时间5-15分钟，混凝沉淀停留时间为2-6小时，即可获得处理后的清水，其出水达到中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准，可直接排放；

混凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁，投加量为30-300mg/l，100％干粉计，下同；

阴离子聚丙烯酰胺的分子量500万-2500万，投加量为1-5mg/l；

(8)一级混凝沉淀池、二级混凝气浮池和与三级混凝沉淀池的污泥进入污泥浓缩池，经污泥脱水机脱水成泥饼后，可作为肥料外运。

本发明采用高效生物处理方法，将废水先进行清浊分流，高浓度酸洗及煮碱废水先进行预处理-(一级混凝沉淀池)，再与其他低浓度生产洗涤废水进入主体处理***-(调节池+二级混凝气浮池+UASB+水解酸化池+接触氧化池+三级混凝沉淀池)，针对废水较差的可生化性，高含盐量、高氨氮，本方法同时采用了三种方法：一是采用了UASB与水解酸化生物反应器提高可废水的可生化性；二是在接触氧化池中添加OH^-、CO₃ ^2-、HCO₃ ^2-等离子，维持***的碱度平衡，好氧阶段PH控制在7.0-9.0，提高生化的硝化与反硝化效率，提高氨氮的去除率；三是针对废水的高盐分，本方法采用驯化耐盐分的微生物来进行处理，保证后续出水达到国家一级排放标准。本方法采用多种工艺及参数的优化组合，将甲壳素生产中开路排放的三类废水进行了综合处理，与采用蒸发器、反渗透膜等技术相比，大大降低了处理费用。本方法的高效生物处理方法既经济又高效，出水优于中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准。

附图说明

图1为本发明的流程图

具体实施方式

参见图1，本发明的方法，包括如下步骤：

(1)将碱煮水、酸洗废水混合、混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺送入一级混凝池1，进行一级混凝；

(2)将一级混凝池1混凝沉淀后的水与洗涤废水一起进入调节池2；

(3)然后将调节池2的出水送入二级混凝气浮池3，用NaOH调节其pH，添加絮凝剂，通入空气进行二级混凝气浮；

(4)将二级混凝气浮池出水送入上流式厌氧污泥床4，进行厌氧生物处理；

(5)将上流式厌氧污泥床4的出水送入水解酸化池5进行水解酸化；

(6)将水解酸化池5出水送入接触氧化池6进行好氧接触氧化；

(6)将接触氧化池6出水部分回流至水解酸化池5；

(7)将接触氧化池6剩余的出水送入三级混凝沉淀池7，混凝沉淀，即可获得处理后的清水，直接排放；

(8)一级混凝沉淀池1、二级混凝气浮池3和与三级混凝沉淀池7的污泥进入污泥浓缩池8，经污泥脱水机9脱水成泥饼后，可作为肥料外运。

实施例1

采用图1的流程处理甲壳素生产时产生的废水，其中：

碱煮水、酸洗废水和生产洗涤废水的COD_Cr分别为92500mg/L，37200mg/L，3510mg/L、氨氮分别为3800mg/L，2300mg/L，170mg/L的；

碱煮水∶洗涤废水＝1∶1，体积比；

(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池1，加入氢氧化钠调节废水的pH为8.5，添加混凝剂聚合硫酸铁520mg/L，阴离子聚丙烯酰胺(分子量1800万)2.0mg/l.，混凝反应时间15分钟，混凝沉降时间3小时；

(2)将一级混凝池1的出水和洗涤废水送入调节池2；

(碱煮水+酸洗水)∶洗涤废水＝1∶80，体积比；

(3)将调节池的出水送入二级混凝气浮池3；用NaOH调节废水的pH为7.6，添加絮凝剂硫酸铝120mg/L；

(4)将二级混凝气浮池出水送入UASB池4；加入氢氧化钠调节pH为7.1，温度35℃，停留时间为3d，UASB池中的菌种为恶臭假单胞菌；

(5)将UASB的出水送入水解酸化池5；加入氢氧化钠调节pH为7.0，并通入空气，进行水解酸化，溶解氧0.5mg/L，停留时间为3d；

(6)将水解酸化池的出水送入接触氧化池6，通入空气进行好氧接触氧化，投加碳酸钠维持PH值为7.5，溶解氧2.5mg/L，停留时间为2d，回流到水解酸化池水量控制回流比为120％。

(7)将接触氧化池出水送入三级混凝沉淀池7，添加混凝剂聚合氯化铝120mg/L，阴离子聚丙烯酰胺(分子量1300万)3.0mg/l；混凝时间15分钟，混凝沉降时间4小时，

(8)一级混凝沉淀池1、二级混凝气浮池3和与三级混凝沉淀池7的污泥进入污泥浓缩池8，经压滤机9压成泥饼后外运。

采用GB11914-89等国标检测方法，结果如下：

出水PH7.4，CODcr 72mg/l，总磷0.3mg/L，氨氮2mg/L，SS20mg/L。

出水优于中华人民共和国污水综合排放标准《GB8978-1996》I级排放标准。

实施例2

采用图1的流程处理甲壳素生产时产生的废水，其中：

处理碱煮水、酸洗废水和洗涤废水COD_Cr分别为64300mg/L，27400mg/L，2640mg/L、氨氮分别为4100mg/L，1290mg/L，136mg/L；

碱煮水∶酸洗废水＝1∶2，体积比；

(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池1，加入氢氧化钠调节废水的pH为8.5，添加混凝剂聚合硫酸铝铁430mg/L，阴离子聚丙烯酰胺(分子量1800万)3.0mg/l，混凝反应时间15分钟，混凝沉降时间2小时，污泥进入污泥浓缩池8，进行污泥脱水减量化。

(2)将一级混凝池1的出水和洗涤废水送入调节池2；

(碱煮水+酸洗水)∶洗涤废水＝1∶75，体积比；

(3)将调节池的出水送入二级混凝气浮池3；用NaOH调节废水的pH为8.0，添加絮凝剂聚合氯化铝60mg/L；

(4)将二级混凝气浮池出水送入UASB池4；加入液碱调节pH为7.4，温度30℃，停留时间为4d，UASB池中的菌种为恶臭假单胞菌；

(5)将UASB的出水送入水解酸化池5；加入液碱调节pH为7.2，并通入适量空气搅拌，进行水解酸化，溶解氧0.3mg/L，停留时间为3d；

(6)将水解酸化池的出水送入接触氧化池6，通入空气曝气进行好氧接触氧化，投加碳酸氢钠维持PH值为7.0，溶解氧2.8mg/L，停留时间为1d，回流到水解酸化池水量控制回流比为150％。

(7)将接触氧化池出水送入三级混凝沉淀池7，添加混凝剂氯化钙80mg/L，阴离子聚丙烯酰胺(分子量1300万)2.0mg/l；混凝时间20分钟，混凝沉降时间4.2小时；

(8)一级混凝沉淀池1、二级混凝气浮池3和与三级混凝沉淀池7的污泥进入污泥浓缩池8，经污泥脱水机9压成泥饼后外运。

采用GB11914-89等国标检测方法，结果如下：

出水PH7.2，CODcr 81mg/l，总磷0.2mg/L，氨氮4.5mg/L，SS15mg/L。

实施例3

采用与实施例1相同的方法，其中，步骤(4)采用的菌种为邻单胞菌；

采用GB11914-89等国标检测方法，结果如下：

出水pH为7.1，CODcr 80mg/l，总磷0.25mg/L，氨氮3.1mg/L，SS14mg/L。

Claims

1.一种甲壳素废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将碱煮水和酸洗废水送入一级混凝池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺，调节混凝池混合废水的pH，进行一级混凝，沉淀；

(2)将一级混凝池的出水和洗涤废水送入调节池；

(3)将调节池的出水送入二级混凝气浮池，调节pH，添加絮凝剂，通入空气进行二级混凝气浮；

(4)将二级混凝气浮池出水送入上流式厌氧污泥床，调节pH，上流式厌氧污泥床中的菌种为耐盐微生物；

(5)将步骤(4)的出水送入水解酸化池，通入空气搅拌，进行水解酸化；

(6)将水解酸化池出水送入接触氧化池，通入空气曝气进行好氧接触氧化；

(6)将接触氧化池出水部分回流至水解酸化池；

(7)将接触氧化池剩余的出水送入三级混凝沉淀池，加入混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺，控制pH，即可获得处理后的清水，直接排放。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，加入氢氧化钠调节混凝池混合废水的pH为6.5～8.5，进行一级混凝，一级混凝时间为5-30分钟，然后进行一级混凝沉淀，一级混凝沉淀的停留时间为2-6小时。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的混凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁混凝剂；

混凝剂投加量为30-300mg/l；

阴离子聚丙烯酰胺的分子量为500万-2500万，投加量为1-5mg/l；

碱煮水∶酸洗废水＝1∶0.5～2，体积比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的洗涤废水来源于粗产品的洗涤工段，COD_Cr为2000～4000mg/L，氨氮为100～300mg/L；

碱煮水和酸洗水∶洗涤废水＝1∶60～100，体积比。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，用NaOH调节pH为6.5～8.5；

所述絮凝剂选自聚合氯化铝或硫酸铝，投加量为10～100mg/l；

汽水比1∶3～1∶1，停留时间为0.5～1小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，加入氢氧化钠调节pH为6.0～9.0，温度为30～50℃，停留时间为为1～7d，上流式厌氧污泥床中的菌种为恶臭假单胞菌属或邻单胞菌属中的一种以上。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，加入氢氧化钠，并通入空气搅拌，进行水解酸化，水解酸化的pH为6.0～9.0，溶解氧浓度为0.1～1.0mg/L，停留时间为1～7d。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，在接触氧化池中添加碱性物质，水的pH为7.0～9.0，溶解氧浓度为1.5～5.0mg/L，停留时间为1～7d。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将接触氧化池出水回流至水解酸化池的回流比为30％～300％。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，加入氢氧化钠，控制pH为6.5～8.5，混凝时间5～15分钟，混凝沉淀停留时间为2～6小时，处理后的清水，直接排放；

混凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝或氯化亚铁，投加量为30～300mg/l；

阴离子聚丙烯酰胺的分子量500万～2500万，投加量为1～5mg/l。

11.根据权利要求1～10任一项所述的方法，其特征在于，一级混凝沉淀池、二级混凝气浮池和与三级混凝沉淀池的污泥进入污泥浓缩池，经污泥脱水机脱水成泥饼后，作为肥料外运。