[发明专利]一种高硫酸盐有机废水的处理方法

说明书

一种高硫酸盐有机废水的处理方法，依次包括生化处理段、深度处理段、脱盐段和污泥处理段；所述生化处理段依次包括pH调节、初次沉淀处理、一级好氧单元、二级好氧单元、二次沉淀处理；所述一级好氧单元和二级好氧单元都采用高耐盐菌GXNYJ‑DL‑1；所述的深度处理段依次包括臭氧催化氧化单元、BAF单元、超滤单元、纳滤单元、A/O单元和监控排水单元，达标后排放；所述脱盐段包括MVR蒸发单元和硝结晶单元；所述污泥处理段是把前述工艺产生的污泥收集后进行厌氧发酵处理得到甲烷。本发明的处理方法做到了资源回收利用，大部分有机物最终转化为高纯度甲烷，大部分盐类最终转化为高纯度硫酸钠，废水达标排放。

技术领域

本发明涉及一种处理高硫酸盐有机废水的处理方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

高硫酸盐有机废水存在于各个行业，例如化工、制药、造纸、食品加工、采矿等。针对这类废水，现有的技术及研究方向如下：

（1）化学法。如专利CN106865880A、CN105439374A等，其硫酸盐脱除的核心为投加石灰使硫酸盐转化为硫酸钙沉淀，同时采用化学絮凝，此过程产生大量的化学污泥，没有利用价值还产生二次污染，而且硫酸钙沉淀法对硫酸盐的脱除率并不高，化学絮凝产生的吸附作用对有机物的去除作用也有限，因此针对高硫酸盐有机废水，该方法不适用。

（2）简单生化法，即采用一级厌氧工艺。若废水中含有硫酸盐，在厌氧条件下硫酸盐在硫酸盐还原菌（SRB）作用下还原为S^2-离子，该离子具有较强的生物毒性，对微生物菌群尤其是产甲烷菌具有较大的抑制作用，严重影响有机物的去除。因此为了减少S^2-离子对产甲烷菌的影响，一般要求一级厌氧反应器的硫酸盐浓度小于2000mg/L，如专利CN103771670A，其硫酸盐浓度多在1000mg/L以下，而对于高硫酸盐废水该方法并不适用。

（3）两级厌氧工艺，即为了避免厌氧过程中硫酸盐还原菌与产甲烷菌的相互竞争，目前国内外多采用两级厌氧工艺处理高浓度有机废水。如专利CN105439374A所述，一级厌氧控制在水解酸化阶段，硫酸盐还原菌将废水中的大部分硫酸盐还原成S^2-离子，并与H⁺结合生成硫化氢，硫化氢经氮气吹脱进入干法脱硫器脱硫；二级厌氧控制在产甲烷阶段，厌氧出水进入好氧反应池进一步处理。该专利在一级厌氧段使用的干法脱硫，其在脱硫剂更换、连续操作、再生处理等都存在较大弊端；二级厌氧过程中有机物最终生成甲烷，该专利也忽略了甲烷的处理。

（4）生物脱硫技术，即硫酸盐在厌氧条件下经硫酸盐还原菌还原成硫化物或硫化氢，然后再经过硫氧化菌生物氧化生成单质硫，如专利CN102795739A、CN103172218A、CN103319002A。上述生物脱硫技术都存在过程不易控制、条件要求苛刻的缺点，且液相制取硫磺还存在分离效果差、硫磺纯度低的问题，因此该技术虽发展了几十年，但目前离工业化应用还有一定的距离。

（5）特种耐盐菌生物技术，该技术是基于基因工程技术的快速发展，通过科学方法驯化出适应高含盐废水的优势菌群，该类菌体以其独特的细胞结构和物质组成能够在较高含盐度的环境中生长，如专利CN201610547861、CN201510626828、CN201610720403、CN201510737150。目前该方向专利在菌种筛选及培养中多以NaCl作为盐的主要成分，硫酸盐的质量占比较低，这是因为培养基/液中硫酸盐浓度较高时会因为局部厌氧产生硫化物或硫化氢，带来一定的生物毒性，抑制或杀死菌种。而且上述专利涉及的耐盐菌仅简单陈述了其可用于高含盐废水中，并没有考察特殊环境下菌株的稳定性和长周期适应能力，也缺少具体实施细节，且其含盐废水都是含NaCl废水。