[发明专利]一种高含硫、含酚废碱液的生物处理工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及石油化工产业生产过程中所产生的高浓度含硫、含酚废碱液的脱硫、脱酚处理工艺及装置。

背景技术

在石油化工生产过程中，产生的是难降解的高含硫、含酚废碱液。这种废碱液中有机氧化物(COD)、硫化物及酚的排放量高达炼油厂污染物排放总量的40～50％；同时，这种废碱液还具有强碱性(pH≥12)、高盐度(Na⁺含量高达5～12％)的特点。

目前，针对高含硫、含酚废碱液的处理方式主要有直接处理法、中和法和湿式空气氧化法等物理化学法和生物法。直接处理法是将废碱液稀释、焚烧或深井注入等处理，这种方法存在二次污染的风险，受到地域、法律、法规等的严格限制，不常被使用。中和法是采用CO₂或硫酸将废碱液中和处理后，排放至污水处理厂，这是目前国内炼油企业主要采用的方法。但是中和法处理后的废碱液pH条件容易波动、盐浓度(Na⁺)和有毒有害物质浓度仍然较好，排到污水处理厂后容易引起污水处理系统内微生物的生长繁殖受到抑制或破坏，从而影响污水处理场的正常运行和达标排放。湿式空气氧化法能有效的处理废碱液，但要求较高的温度和压力条件，对设备的要求较高，使得投资和运行成本较大。

与上述物理化学方法相比，近年来发展的生物法，具有环境条件较为温和、处理效果好、运行成本低等优点，但该方法只能处理中性的废液，因此必须对废碱液进行预处理，即向废碱液中加入大量的酸，并将废碱液稀释三倍以上，以使pH接近中性，并降低Na⁺的浓度，从而减少废碱液对中性微生物的毒害作用。然而，其中的预处理步骤不但大大增加了反应器的负荷(废液的量增加数倍)，而且消耗了大量的酸，大大增加了运行成本，在一定程度上难以满足国家的节能减排政策。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种高浓度含硫、含酚废碱液的生物处理工艺及装置。

本发明的技术方案是：

一种高含硫、含酚废碱液的生物处理工艺，包括如下步骤：

(1)污泥接种：在好氧条件下，将pH 9.0～10.0、Na⁺含量1.2～150‰的污泥作为接种污泥置于反应器中；

(2)反应器的启动：将稀释倍数不等的待处理废碱液，按照稀释倍数逐渐降低的方式，分阶段连续泵入内置接种污泥的反应器中，驯化、培养污泥中的耐盐碱微生物，每阶段以废碱液污染物去除率稳定在90％以上为该阶段驯化结束标志；当稀释度为1(未稀释)的废碱液污染物去除率稳定90％以上时，完成反应器的启动；

(3)废碱液的处理：反应器启动完成后，将未稀释的废碱液继续连续泵入反应器中，直至将废碱液处理完毕。

所述(2)、(3)二个工艺步骤的操作条件为：反应温度为20～35℃，溶解氧为3～7mg/L，水力停留时间为24～96小时；所述污染物以硫化物浓度和COD浓度表征。

优选的是，所述高含硫、含酚废碱液的生物处理工艺还包括预处理步骤，所述预处理步骤包括将废碱液稀释至包括将废碱液稀释至硫化物的浓度为不高于7.0 g/L，COD的浓度为不高于25 g/L，Na⁺的浓度为不高于0.8 mol/L，并将其pH值调节为不高于9.5。

更优选的是，所述预处理后，硫化物的浓度为5.0～7.0 g/L，COD的浓度为15～25 g/L，Na⁺的浓度为0.4～0.8 mol/L，并将其pH值调节为9.0～9.5。

优选的是，所述预处理步骤包括向废碱液中加入EDTA，FeSO₄·7H2O，ZnSO₄·7H₂O，MnCl₂·4H₂O，H₃BO₃，CoCl₂·6H₂O，CuCl₂·2H₂O，NiCl₂·6H₂O，Na₂MoO₄·2H2O和维生素B12，投加量分别按照300mg/L、100mg/L、10mg/L、3mg/L、20mg/L、10mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L和25 μg/L，用以补充反应器内耐盐碱微生物生长代谢必须的营养元素。