[发明专利]提高丙烯腈废水脱氮率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高丙烯腈废水脱氮率的方法。

背景技术

丙烯腈废水的重要特征为高化学需氧量（以下简称COD）、高总氮（以下简称TN），并含有丙烯腈和氰化物等毒性成份，处理难度较大。

由于我国的污水排放标准对工业废水只有NH₃-N控制指标，一直都没有列入TN的控制指标。所以，选择丙烯腈废水处理工艺时往往只考虑氨氮的硝化，或者，即使选用了具有脱氮功能的处理工艺，但在设计参数的取值上也不重视硝态氮的反硝化率（即脱氮效率），实际运行时均不考核出水TN。如：上海某丙烯腈装置废水利用工业水稀释到COD＜1000mg/L后采用活性污泥法处理，出水COD为300～500mg/L，氨氮＜150mg/L；安庆某丙烯腈装置废水与腈纶废水混合至COD约700mg/L后采用A/O法处理，出水COD＜170mg/L；大庆某丙烯腈装置废水与腈纶废水混合至COD为650-800mg/L，TN为60-70mg/L后，采用纯氧曝气＋接触氧化法处理，出水COD和NH₃-N基本达标；吉林某丙烯腈装置废水利用低浓度废水稀释至COD＜1800mg/L后，采用SBR法处理，出水COD为800～900mg/L，NH₃-N＜300mg/L；改造后采用生物倍增法处理，出水COD＜300mg/L，NH₃-N＜50mg/L。由上可见，㈠丙烯腈废水处理难度很大，虽然对丙烯腈废水进行了稀释（2～5倍），但出水的COD和NH₃-N仍难以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准的要求，不能直接外排。㈡现有丙烯腈废水处理装置均未考核出水TN指标。

然而，氮和磷是引起水体富营养化的主要因素，当TN＞0.02mg/L，TP＞0.01mg/L时，水体就被认定为存在富营养化。水体中的TN来自人们的日常生活活动和工业废水。随着我国内陆水体富营养化问题的日益加重，国家和地方标准陆续出台了总氮排放标准，如《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）规定一级/二级总氮指标为15/20mg/L，《上海市污水综合排放标准》（DB31/199－2009）规定一级/二级总氮指标为25/35mg/L，《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）总氮指标为15mg/L。现行的《污水综合排放标准》实施已超过15年之久，这15年之间，我国的工农业生产水平发生了巨大变化，环境质量和环境容量也发生了巨大变化，急需修订《污水综合排放标准》，增加TN等严重破环环境的控制指标。由于生物法去除COD和TN是最经济、最彻底的方法，所以，开发新型的生物处理方法或以生物处理为主的联合处理方法，提高丙烯腈废水的COD去除率和脱氮效率，具有重要意义。近年来，已陆续公开几种针对丙烯腈废水的生物处理技术，但仍然存在处理效率较低、出水不能达标或运行成本较高等问题。

中国专利CN102190408B（201110096473.2）采用预曝气反应池—水解酸化池—兼氧池—一段好氧池—二段好氧池—二沉池组合工艺处理丙烯腈、腈纶生产综合废水，COD为4500～6100mg/L，TN为380～523mg/L时，出水COD为450～638mg/L，总氮为38～56mg/L。COD去除率为86％～92％，TN去除率为85％～93％。该技术的优点是TN去除率较高，但出水COD较高，仍需要进一步生化处理。

中国专利CN202016935U（201120121780.7）公开了一种含腈废水脱氮处理装置，采用厌氧池－沉淀池－兼氧池－好氧池组合流程处理COD为3000～5000mg/L，TN为600～800mg/L、CN^-为10～20mg/L的含腈废水，出水COD＜62.8mg/L，NH₃-N＜3.66mg/L，TN＜32.5mg/L。该技术的优点是COD、NH₃-N和TN的去除率均较高，出水基本达到GB8978-1996一级排放标准。缺点是需要向兼氧池内投加大量碳源（甲醇等），以满足硝态氮反硝化所需的碳氮比，运行成本很高。因为，厌氧池对COD的去除率为50％～70％，但对TN和NH₃-N基本没有去除效果，TN只能在兼氧池－好氧池（即A/O法）去除。采用A/O法去除TN时，要求污水中的碳氮比大于4，才能达到较高的脱氮效率。