顏染料及其中間體是我國關(guān)乎根本民生的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)量占全球染料供給產(chǎn)業(yè)的60%,2014年9月的騰格里沙漠污染事情(寧夏明盛染化公司污染事情)將整個(gè)染料行業(yè)推到了環(huán)保的高壓之下。在環(huán)保高壓和需求回暖的背景下,小范圍染料企業(yè)被迫退出,染料壟斷企業(yè)則憑仗范圍優(yōu)勢,進(jìn)步染料價(jià)錢,成為最終的受益者。但是嚴(yán)重增加了本來利潤較低的印染企業(yè)的生產(chǎn)制造本錢,使其雪上加霜,進(jìn)而影響整個(gè)紡織行業(yè)的開展。
顏染料及其中間體廢水水質(zhì)復(fù)雜,具有高氨氮、高色度、高含鹽量、可生化性差等特性,是難處置的工業(yè)廢水之一。顏料在生產(chǎn)制造過程中普通會參加大量的氯化銨作為反響物,因而生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的廢水中氨氮含量較高,造成C/N比嚴(yán)重失衡,廢水處置難度十分大,該廢水也是工業(yè)廢水處理的難點(diǎn),嚴(yán)重影響了該行業(yè)的開展。”十二五”環(huán)保規(guī)劃中,氨氮已繼COD、SO2之后成為污染物施行總量控制的新指標(biāo),而且在一些特定流域的污水出水水質(zhì)執(zhí)行規(guī)范由一級B規(guī)范進(jìn)步到一級A規(guī)范,請求一切排污單位最后出水氮素含量氨氮小于5mg/L,總氮小于15mg/L,這對已建和新建污水廠也相應(yīng)提出了污水深度脫氮的技術(shù)需求。
一、高氨氮廢水的處置辦法
氮在溶液中以分子態(tài)氮、有機(jī)態(tài)氮、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮及硫氰化物和氰化物等多種方式存在,而氨氮是最主要的存在方式之一。目前,國內(nèi)外關(guān)于氨氮廢水的處置辦法主要有兩類:
(1)物化法:吹脫法、電化學(xué)法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)加氯法、離子交流法、膜吸收法和高級氧化法,該辦法操作簡單,效率高,但存在設(shè)備投資大,能耗多,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高,易形成二次污染等。
(2)生物法:可以有效和徹底地去除廢水中的氨氮,處置過程穩(wěn)定牢靠,操作煩瑣,運(yùn)轉(zhuǎn)本錢低,不會形成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
二、硝化菌在高氨氮廢水處置中的應(yīng)用
硝化菌是一類詳細(xì)硝化作用的細(xì)菌,分為異養(yǎng)型和自養(yǎng)型,目前被發(fā)現(xiàn)了的硝化細(xì)菌大多數(shù)是自養(yǎng)型的,分為亞硝酸鹽菌(AOB)和硝酸鹽菌(NOB)兩個(gè)菌群,分別參與氨氧化和亞硝酸氧化階段。但是硝化細(xì)菌的生長周期長,對溶解氧、溫度以及有毒物質(zhì)敏感。在污水處置系統(tǒng)中的很難維持較高的濃度,易流失,但是在脫氮過程中起著至關(guān)重要的作用,關(guān)系到污水廠氨氮出水能否達(dá)標(biāo)。
顏染料廢水具有成分復(fù)雜、毒性大等特性,在該廢水中,硝化菌的硝化活性會遭到抑止,不易富集,造成出水氨氮濃度高。當(dāng)污水處置系統(tǒng)中的硝化功用解體后,經(jīng)過投加活性污泥恢復(fù)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。因而,為了維持高氨氮廢水處置系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性,需堅(jiān)持生物反響體系中硝化菌的數(shù)量,也是今后處置高氨氮廢水的開展方向。
為了保證高氨氮廢水處置系統(tǒng)中硝化菌的數(shù)量,可對該系統(tǒng)停止生物強(qiáng)化。生物強(qiáng)化(Bioaugmentation)是指將從自然環(huán)境中挑選得到的或經(jīng)過基因改造的菌種投加到自然生態(tài)系統(tǒng)或人工系統(tǒng)中,以到達(dá)加強(qiáng)其處置效果的目的。生物強(qiáng)化能夠針看待處置目的,投加特定的促生長物質(zhì)(俗稱”營養(yǎng)鹽”),來進(jìn)步原位生態(tài)環(huán)境中功用微生物的生長,也能夠投加相應(yīng)的微生物菌劑,該菌劑是具有特定降解性能的微生物菌株或菌群,可經(jīng)過長期馴化得到或從特定環(huán)境中別離純化得到,或經(jīng)過基因改造手腕得到。目前已具有一些具有特定降解性能的商業(yè)菌劑。應(yīng)用生物強(qiáng)化手腕處置高氨氮廢水方面也有相應(yīng)的文獻(xiàn)報(bào)道。Jiao等應(yīng)用本研討組馴化取得的脫氮菌劑,勝利地強(qiáng)化了一個(gè)用于地表水深度脫氮的生物接觸氧化溝系統(tǒng),兩周后氨氮和總氮去除率進(jìn)步到60.1%和50.3%。天津凱英科技開展股份有限生產(chǎn)制造的硝化菌劑在強(qiáng)化高氨氮廢水處置方面具有顯著的效果,并在一些顏染料企業(yè)得到了很好的應(yīng)用。
三、硝化菌在顏染料廢水處置中的應(yīng)用
(1)山東某顏料化工廠在生產(chǎn)制造一些無機(jī)顏料過程中產(chǎn)生大量酸性廢水,該廢水成分復(fù)雜,有機(jī)物含量較低,氨氮含量高,可生化性較差。該廠采用化學(xué)沉淀法對廢水停止處置,出水氨氮濃度高,造成下游污水處置廠進(jìn)水氨氮負(fù)荷高,形成其出水氨氮不達(dá)標(biāo)。針對該公司廢水處置現(xiàn)狀,我公司對其停止晉級改造,在絮凝池后增加好氧曝氣池,在好氧池中同時(shí)投加活性污泥和硝化菌劑停止硝化功用啟動。投加活性污泥和硝化強(qiáng)化劑2天后生化池中硝化功用就已根本樹立完成,氨氮濃度由158mg/L降至3mg/L,去除率到達(dá)98%。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后,廢水日處置量在1000m3/d,系統(tǒng)進(jìn)水氨氮濃度為在150~185mg/L,出水氨氮均維持在6.5mg/L以下,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于45mg/L的排放規(guī)范。
(2)山東某化工廠主要生產(chǎn)制造顏染料中間體,主要用于合成有機(jī)顏料及偶氨類顏料等,產(chǎn)種類類較多,生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生三種高濃度、高鹽度氨氮廢水?,F(xiàn)有生化系統(tǒng)對廢水中氨氮的去除率較低,為保證出水氨氮達(dá)標(biāo),之前采用在生化系統(tǒng)末端投加次氯酸鈉停止深度氧化的辦法,該辦法運(yùn)轉(zhuǎn)本錢較高。在曝氣生物濾池中投加了硝化菌劑,經(jīng)過三天的馴化期,池內(nèi)硝化功用根本樹立,連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),進(jìn)水氨氮200mg/L,出水氨氮濃度約40mg/L,滿足排放請求,該辦法操作簡單,而且減少了深度氧化的藥劑本錢。
(3)紹興市某公司印染廢水處置系統(tǒng)處置量約為2500-3000m3/d,處置工藝為氣浮加多級生化,處置過程中產(chǎn)生亞硝酸鹽氮積聚的狀況,造成處置出水COD偏高。為處理該問題,在維持原處置工藝及構(gòu)筑物不變的狀況下,經(jīng)過投加硝化菌劑強(qiáng)化處置,亞硝酸鹽氮積聚狀況消弭,COD隨之大幅降落,到達(dá)了目的請求。
四、結(jié)語
綜上所述,在維持原處置工藝及構(gòu)筑物不變的狀況下,硝化菌劑在顏染料高氨氮廢水具有良好的處置效果,經(jīng)過投加硝化菌劑可快速啟動高氨氮廢水處置系統(tǒng)的硝化功用。并且具有處置本錢低、易于操作、無二次污染等優(yōu)勢。隨著生物脫氮機(jī)理的不時(shí)打破和開展,生物脫氮技術(shù)在將來高氨氮廢水處置中優(yōu)勢將愈加明顯,具有寬廣的前景。