本技术涉及废水处理的,尤其是涉及一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺。
背景技术:
1、工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物,其cod通常高于10000mg/l,对水体造成了严重污染,很大程度上威胁了人类的健康和安全。目前,工业废水处理的方式通常包括膜处理、生物处理以及树脂吸附处理等方式,其中,生物处理是通过采用厌氧菌和好氧菌来降解废水中的有机物,相比于其他处理方式,其运行成本较低、操作更加简易、处理效果更好且二次污染程度更低,可将工业废水中的cod去除90%以上,具有十分可观的污染物降解效果,因此,生物处理成为了工业废水处理中的研究热点。
2、但是在实际应用过程中人们发现,当处理工业废水中的高盐废水时,生物处理方法的效果不够稳定,人们推测这可能是由于高盐废水中的大量氯离子(浓度3000mg/l)破坏了厌氧菌的呼吸酶活性;同时有许多种类的高盐废水中还含有苯甲酸钠此类防腐剂,从而导致了厌氧菌对cod的去除能力受到了一定的影响。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本技术提供一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺。
2、本技术提供的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,包括以下步骤:将高盐废水依次经过臭氧化处理,厌氧生化处理,好氧生化处理,活性炭吸附后得到再生水,所述臭氧化处理中采用金属分子筛催化剂,所述厌氧生化处理中采用耐盐厌氧菌,进行所述好氧生化处理之前还向高盐废水中加入生活废水。
3、通过采用上述技术方案,本技术先将高盐废水在金属分子筛催化剂的催化作用下进行臭氧化处理,有效降低了高盐废水内的cod以及苯甲酸钠含量,然后经过厌氧生化处理和好氧生化处理继续降低高盐废水中的cod,其中厌氧生化处理中采用耐盐厌氧菌,该耐盐厌氧菌能够耐受浓度不低于3000mg/l的cl-环境,能够在高盐废水中保有良好的呼吸酶活性,对于cod的去除率不低于85%,再加上本技术已经通过臭氧化处理去除了90%以上的苯甲酸钠,使高盐废水中苯甲酸钠含量达到了再生水出水标准,因此本技术中的耐盐厌氧菌具有十分可观且稳定的污染物降解效果,随后本技术将cod处于200-250mg/l的生活废水与厌氧生化处理后的高盐废水混合,得到了体系内cl-浓度被稀释的混合废水,并对混合废水整体进行了好氧生化处理,由于体系内cod与cl-浓度均较低,因此在好氧生化处理中的好氧菌也能保持良好的呼吸酶活性,本技术的处理工艺不仅达到了将生活废水与工业废水共同处理的效果,节约了能源,简化了不同废水的处理流程,同时还进一步提升了cod去除效果,cod去除率不低于99.74%、苯甲酸钠去除率不低于90.25%的效果,最终再生水的cod值不高于40mg/l,符合地级标准再生水出水四级标准。
4、优选的,所述耐盐厌氧菌采用以下步骤驯化:将厌氧菌在cod为500-600mg/l、cl-浓度为300-400mg/l、温度为35-40℃的条件下静置23-24h,然后以480-550mg/l·d的速率增大cod,以50-150mg/l·d的速率增大cl-浓度,直至cod达到5500-6000mg/l,cl-浓度达到3000-3100mg/l时停止增加浓度,再将厌氧菌静置23-24h后得到耐盐厌氧菌。
5、通过采用上述技术方案,本技术在一定cod、一定cl-浓度的环境下静置厌氧菌,并以一定的速率逐渐增大cod和cl-浓度,直至体系内的cod达到臭氧化处理后的高盐废水cod值达到2800-3000mg/l、cl-浓度达到3000-3100mg/l。由于微生物对有机物和cl-浓度存在适应期,因此本技术通过逐步变化体系内的cod值与cl-浓度,能够引起厌氧菌中微生物代谢途径的改变,可以驯化出呼吸酶活性能够保持较高水平的耐盐厌氧菌,该耐盐厌氧菌具有良好的高盐耐受性,并能够将高盐废水中的cod去除85%以上。
6、优选的,所述耐盐厌氧菌的驯化中,温度为36℃。
7、通过采用上述技术方案,本技术严格控制了耐盐厌氧菌的驯化中的温度,由于耐盐厌氧菌中蛋白质、核酸等重要组成成分对温度较为敏感,因此适宜的温度能够强化耐盐厌氧菌中的代谢程度,提升耐盐厌氧菌的生长繁殖速度,经实验数据证明,当温度为36℃时,驯化出的耐盐厌氧菌具有最高的cod去除能力以及高盐耐受性。
8、优选的,所述耐盐厌氧菌的驯化中,以500-520mg/l·d的速率增大cod。
9、优选的,所述耐盐厌氧菌的驯化中,以80-120mg/l·d的速率增大cl-浓度。
10、通过采用上述技术方案,本技术优化了cod和cl-浓度的增大速率,尽可能提升了厌氧菌的高盐耐受性和cod去除能力,若是速率过低,厌氧菌的生长和代谢活动不旺盛,对新环境中的营养物质或条件的利用效率低下,处理能力未能有效提升,高盐耐受性和cod去除能力的提升不足;若是速率过高,厌氧菌的快速代谢会产生更多的代谢废物,这些代谢废物积累过多时会对厌氧菌自身产生抑制作用,影响其生存环境,导致其生物活性反而降低,高盐耐受性和cod去除能力均会受损。
11、优选的,所述耐盐厌氧菌的驯化中,分步增大cl-浓度,具体为:首先以100-120mg/l·d的速率增大cl-浓度,直至体系内cl-浓度不低于1500-1550mg/l后再以80-100mg/l·d的速率增大cl-浓度,直至cl-浓度达到3000-3100mg/l时停止增加浓度。
12、通过采用上述技术方案,本技术分步控制了cl-浓度的增大速率,首先以较高速率增大cl-浓度,促使耐盐厌氧菌在驯化前期尽可能活跃地代谢以及生长,以保证其具有良好的高盐耐受性,并在体系内cl-浓度大于1500-1550mg/l之后降速,此时驯化体系内耐盐厌氧菌数量已经较为可观,所需的营养物质、产生的代谢废物的含量也随之增多,因此低速升高浓度能够使得大量耐盐厌氧菌在营养更为充足、代谢废物生成速率更慢的环境中稳定生长,从而进一步提升耐盐厌氧菌的高盐耐受性以及生长、代谢效果。
13、优选的,所述金属分子筛催化剂采用以下方法制得:将zsm-5分子筛浸没于浓度为0.15-0.16mol/l的氢氧化钠溶液中,在50-55℃的温度下搅拌1.8-2h,过滤得到固体,洗涤至中性,干燥,得到碱处理zsm-5分子筛,随后将碱处理zsm-5分子筛与浓度为0.2-0.3mol/l的金属盐溶液按照1:(3-3.2)的固液比混合均匀,超声处理30-35min,振荡2-2.2h,干燥后在540-550℃的温度下焙烧3.8-4.2h,得到金属分子筛催化剂,所述金属盐溶液为硝酸铁溶液、硝酸钴溶液和硝酸锰溶液中的至少一种。
14、通过采用上述技术方案,本技术利用金属盐溶液浸泡碱处理后的分子筛,得到了表面负载有金属活性微粒的金属分子筛催化剂,该金属分子筛催化剂催化活性高、降解能力强,将其应用于臭氧化处理中能够有效去除高盐废水中苯甲酸钠的含量以及cod值,相比于其他普通催化剂催化下的臭氧化处理,本技术的金属分子筛催化剂可将苯甲酸钠的去除率由66-70%提升至90%以上;更重要的是,更低的苯甲酸钠含量能够使本技术中的耐盐厌氧菌中呼吸酶活性受到的影响更微弱,也就使得耐盐厌氧菌具有更高的降cod能力,进一步降低了最终得到的再生水中的cod值。
15、优选的,所述金属盐溶液为硝酸铁溶液和硝酸钴溶液。
16、优选的,所述硝酸铁溶液和硝酸钴溶液的重量比为(1-1.5):1。
17、通过采用上述技术方案,本技术采用硝酸铁溶液和硝酸钴溶液作为金属盐溶液,相比于单独采用一种溶液作为金属盐溶液或者是其他可能性搭配下的金属盐溶液,硝酸铁溶液和硝酸钴溶液可使得zsm-5分子筛表面负载有铁、钴,这两种金属元素能够在zsm-5分子筛表面能够形成比表面积更大的细小微粒,更加有利于苯甲酸钠在金属分子筛催化剂表面进行停留和吸附,为臭氧化反应提供更多的反应位点,加快反应进程,因此本技术进一步控制了金属盐溶液的组分,能够使最终得到的金属分子筛催化剂具有最高的苯甲酸钠去除能力。
18、并且,本技术还控制了硝酸铁溶液和硝酸钴溶液的重量比,以此控制了负载于zsm-5分子筛表面的铁、钴比重,经实验数据证明,当硝酸铁溶液和硝酸钴溶液的重量比处于(1-1.5):1的范围中时,金属分子筛催化剂对苯甲酸钠的去除能力最优,可达93.8%以上。
19、综上所述,本技术具有以下有益技术效果:
20、1.本技术的处理工艺可达到cod去除率不低于99.74%、苯甲酸钠去除率不低于90%的效果,最终再生水的cod值不高于40mg/l,符合地级标准再生水出水四级标准;
21、2.本技术的处理工艺将生活废水与工业废水共同处理的效果,节约了能源,简化了不同废水的处理流程,同时还降低了体系内的cl-浓度,进一步提升了cod去除效果。
1.一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,包括以下步骤:将高盐废水依次经过臭氧化处理,厌氧生化处理,好氧生化处理,活性炭吸附后得到再生水,其特征在于:所述臭氧化处理中采用金属分子筛催化剂,所述厌氧生化处理中采用耐盐厌氧菌,进行所述好氧生化处理之前还向高盐废水中加入生活废水。
2.根据权利要求1所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述耐盐厌氧菌采用以下步骤驯化:
3.根据权利要求2所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述耐盐厌氧菌的驯化中,温度为36℃。
4.根据权利要求2所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述耐盐厌氧菌的驯化中,以500-520mg/l·d的速率增大cod。
5.根据权利要求2所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述耐盐厌氧菌的驯化中,以80-120mg/l·d的速率增大cl-浓度。
6.根据权利要求5所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述耐盐厌氧菌的驯化中,分步增大cl-浓度,具体为:
7.根据权利要求1所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述金属分子筛催化剂采用以下方法制得:
8.根据权利要求7所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述金属盐溶液为硝酸铁溶液和硝酸钴溶液。
9.根据权利要求8所述的一种含苯甲酸钠的高盐废水处理工艺,其特征在于:所述硝酸铁溶液和硝酸钴溶液的重量比为(1-1.5):1。
