一種精對苯二甲酸污泥的生物瀝浸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境工程領(lǐng)域，特別是涉及一種精對苯二甲酸污泥的生物浙浸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]精對苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid, PTA)是生產(chǎn)聚酯最重要的原料，生產(chǎn)PTA的企業(yè)在處理生產(chǎn)廢水中會(huì)產(chǎn)生大量的PTA污泥。據(jù)對多個(gè)PTA生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)地調(diào)查，該類PTA廢水多采用普通活性污泥法處理，二沉污泥直接加聚丙烯酰胺(PAM)后通過帶式或離心脫水。該類脫水污泥的主要特征是干基有機(jī)質(zhì)含量在85%以上，含水率接近90%，直接焚燒的成本高昂，因此，設(shè)法對該污泥深度進(jìn)行脫水，對污泥的后續(xù)處置十分重要。
[0003]生物浙浸法是一種可以去除污泥固相中重金屬，同時(shí)可以使污泥的沉降性和脫水性得到明顯改善的污泥處理新技術(shù)，一般用于處理市政污泥，污泥生物浙浸專用微生物是復(fù)合菌群，主要工作菌是數(shù)株嗜酸性自養(yǎng)菌，嗜酸性自養(yǎng)菌世代時(shí)間長，生長緩慢，一些小分子水溶性有機(jī)物(Dissolved Organic Matter, DOM)對其有較大的毒害作用，因此，通常復(fù)配有數(shù)株耐酸性異養(yǎng)菌，以污泥中D0M為碳源和能源物質(zhì)而快速分解水中D0M，從而降低D0M對自養(yǎng)菌的毒害作用。
[0004]PTA廢水多采用普通活性污泥法處理，且所需活性污泥菌群的最佳溫度范圍控制在30?35°C，相對市政污泥，有機(jī)質(zhì)含量較高的PTA污泥在濃縮池濃縮過程中更容易通過中溫厭氧發(fā)酵在污泥中產(chǎn)生大分子有機(jī)物，如多糖、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、烴類等水解產(chǎn)生單糖、氨基酸和有機(jī)酸等，這對嗜酸性自養(yǎng)菌具有較強(qiáng)的毒害和抑制作用，其中小分子有機(jī)酸毒害作用更為明顯。
[0005]傳統(tǒng)的市政污泥經(jīng)生物浙浸法處理后，污泥pH值在4.0左右，回流污泥中嗜酸性自養(yǎng)菌和耐酸性異養(yǎng)菌的活性和密度并不會(huì)因pH值變化而受到影響。而采用生物浙浸法處理PTA污泥時(shí)，回流污泥的極端酸性環(huán)境(pH = 2.0?2.5)使得生物浙浸復(fù)合微生物菌群中的耐酸性異養(yǎng)菌不能充分發(fā)揮降解D0M的作用，嗜酸性自養(yǎng)菌活性因D0M而受到抑制，從而表現(xiàn)出PTA污泥生物浙浸所需時(shí)間相對延長，脫水效果變差的現(xiàn)象。
[0006]因此，目前急需尋求一種新的PTA污泥的生物浙浸方法來降低PTA污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)物D0M對嗜酸性自養(yǎng)菌的抑制和毒害作用，并提高PTA污泥生物浙浸效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種PTA污泥的生物浙浸方法，以降低PTA污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)物D0M對嗜酸性自養(yǎng)菌的抑制和毒害作用，并提高PTA污泥生物浙浸效率。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種精對苯二甲酸污泥的生物浙浸方法，包括:
[0009]步驟11、預(yù)先單獨(dú)接種馴化數(shù)株嗜酸性自養(yǎng)菌和數(shù)株耐酸性異養(yǎng)菌，然后將馴化后的所述嗜酸性自養(yǎng)菌和所述耐酸性異養(yǎng)菌分別均勻混合得到復(fù)合自養(yǎng)菌和復(fù)合異養(yǎng)菌，所述復(fù)合自養(yǎng)菌的密度為107cell/mL，所述復(fù)合異養(yǎng)菌的密度為10sCell/mL ；
[0010]步驟12、在若干體積的含水率為99%的精對苯二甲酸污泥中，接種體積為所述精對苯二甲酸污泥體積1?10%的復(fù)合異養(yǎng)菌，并濃縮厭氧發(fā)酵Id后除去上清液，將得到的濃縮污泥置于溫度為23?28°C、曝氣量為3?6m3/(h *m2)的反應(yīng)器中生物浙浸8?24h，得到復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥；
[0011]步驟13、取出得到的若干體積的復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥，接種體積為所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥體積5?20%的復(fù)合自養(yǎng)菌，同時(shí)添加質(zhì)量為所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥體積的
0.5?0.8%的生物浙浸微生物營養(yǎng)劑，置于溫度為23?28°C、曝氣量為3?6m3/(h.m2)反應(yīng)器中生物浙浸8?72h，得到復(fù)合自養(yǎng)菌浙浸污泥，然后進(jìn)行壓濾脫水；
[0012]步驟14、將所述復(fù)合自養(yǎng)菌浙浸污泥作為自養(yǎng)菌回流接種，所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥作為異養(yǎng)菌回流接種，返回步驟12和13先后進(jìn)行下一批污泥生物浙浸。
[0013]優(yōu)選地，接種時(shí)，所述復(fù)合異養(yǎng)菌的體積為所述精對苯二甲酸污泥體積的5%，所述復(fù)合自養(yǎng)菌的體積為所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥體積的10%。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟12中生物浙浸時(shí)，溫度為28°C，曝氣量5m3/ (h.m2)；
[0015]所述步驟13中生物浙浸時(shí)，溫度為28°C，曝氣量5m3/(h.m2)。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟12中生物浙浸的時(shí)間為16h，所述步驟13中生物浙浸的時(shí)間為36h。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟13中添加質(zhì)量為按所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥體積的0.5%的生物浙浸微生物營養(yǎng)劑。
[0018]本發(fā)明還提供了一種精對苯二甲酸污泥的生物浙浸工藝，包括:
[0019]步驟21、在所述污泥濃縮池中，預(yù)先接種馴化得到復(fù)合異養(yǎng)菌，所述復(fù)合異養(yǎng)菌的密度為 10scell/mL ；
[0020]步驟22、往所述含有所述復(fù)合異養(yǎng)菌的濃縮池中泵入若干體積的含水率為99%的精對苯二甲酸污泥，使所述復(fù)合異養(yǎng)菌接種體積為所述精對苯二甲酸污泥體積的5%，并濃縮厭氧發(fā)酵Id后，通過潷水器去除上清液，開啟曝氣裝置，將得到的濃縮污泥在曝氣量為5m3/(h.m2)的曝氣條件下生物浙浸16h，得到復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥；
[0021]步驟23、將所得到的所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥泵入推流式反應(yīng)池初始端，同步接種體積為所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥體積的10%、密度為107cell/mL的復(fù)合自養(yǎng)菌，同時(shí)添加質(zhì)量為按所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥體積的0.5%的生物浙浸微生物營養(yǎng)劑，在曝氣量為5m3/(h.m2)的曝氣條件下生物浙浸36h，通過推流方式在反應(yīng)池末端得到復(fù)合自養(yǎng)菌浙浸污泥，經(jīng)均質(zhì)池進(jìn)一步濃縮后進(jìn)行廂式壓濾脫水；
[0022]步驟24、將所述復(fù)合異養(yǎng)菌浙浸污泥作為異養(yǎng)菌回流接種，所述復(fù)合自養(yǎng)菌浙浸污泥作為自養(yǎng)菌回流接種，返回步驟22和23先后進(jìn)行下一批污泥生物浙浸；
[0023]所述工藝中復(fù)合異養(yǎng)菌生物浙浸在去除濃縮池刮泥機(jī)及其附屬裝置，并增加潷水器和曝氣裝置的污泥濃縮池中執(zhí)行，復(fù)合自養(yǎng)菌生物浙浸在推流式反應(yīng)池中執(zhí)行。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，改變原來異養(yǎng)、自養(yǎng)復(fù)合菌種同時(shí)投加到污泥中進(jìn)行生物浙浸的方式，將復(fù)合異養(yǎng)菌和復(fù)合自養(yǎng)菌分別在兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)先后投加進(jìn)行污泥生物浙浸，通過異養(yǎng)菌生物浙浸，污泥中對自養(yǎng)菌有抑制和毒害作用的水溶性有機(jī)物D0M大部分被去除(浙浸18?24h后，D0M去除率可達(dá)到63%?89% ),可以避免因浙浸污泥pH過低導(dǎo)致異養(yǎng)菌失活而影響整個(gè)生物浙浸進(jìn)程，再經(jīng)自養(yǎng)菌二次生物浙浸后，生物浙浸污泥脫水性能可以相對提高約90%，相比于【背景技術(shù)】，自養(yǎng)菌生物浙浸時(shí)間可以縮短ld，因此，PTA污泥生物浙浸效率和脫水性均能得到大幅度提高。
[0026]2、PTA污泥含水率從99%濃縮到98.5%只需約20?24h，短時(shí)間內(nèi)污泥濃縮厭氧發(fā)酵對系統(tǒng)預(yù)留存的復(fù)合異養(yǎng)菌接種污泥活性沒有影響，可以更好地降解D0M的作用，降低PTA污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)物D0M對嗜酸性自養(yǎng)菌的抑制和毒害作用。
[0027]3、復(fù)合異養(yǎng)菌生物浙浸系統(tǒng)無需添加微生物營養(yǎng)元素，污泥中的水溶性有機(jī)物就可滿足其營養(yǎng)要求，簡化了操作的復(fù)雜度，節(jié)約了污泥處理的成本。
[0028]4、復(fù)合異養(yǎng)菌和復(fù)合自養(yǎng)菌均只需一次性投加，生物浙浸后污泥可作為