H.S.B.微生物生化法处理苯胺污水

概述

　　南京化学工业有限公司采用硝基苯气相催化加氢工艺生产苯胺产生的苯胺污水，苯胺浓度高达30000 mg/L，处理难度大。对此水先后采用汽提法、树脂吸附法、超声波法、萃取法、碳纤维吸附法、氧化法和化学反应法等进行处理试验，效果均不理想。后采用汽提—生化法工艺，将高浓度的苯胺污水经汽提回收后，再进行生化处理，菌种选用引进台湾的H.S.B微生物菌种，1998年2月苯胺污水生化处理装置建成、投运，装置出水浓度低于国家排放标准，并于1998年9月顺利通过南京市环保局的验收。

1　处理工艺的确定

1.1　污水水量、水质

　　苯胺采用硝基苯加热至气态和氢气在催化剂作用下进行加氢反应制成粗苯胺，再通过精制、脱去粗苯胺中的水及高沸点物质制成成品苯胺。污水来自还原和精制过程，产生量为0.5 m³/h，苯胺含量：汽提前浓度为 20000～30000 mg/L，汽提后为1000～2000mg/L，暴露空气后污水成棕色，是目前国内外较难处理的高浓度有机污水之一。

1.2　处理工艺的选择

　　从1993年至1997年的4年中，为选择较好的治理方法，攻关小组先后进行了汽提法、树脂吸附法、碳素纤维吸附法、萃取法、苯胺甲醛缩合法、超声波法和生化法试验，试验定性结果见表1。

　　汽提法能处理高浓度污水且能回收污水中的苯胺。生化法虽不宜处理高浓度污水，但对较低浓度苯胺污水却是可行的，且处理后的排放水中苯胺含量和COD_Cr、色度均能达到国家排放标准，将两法串联是处理苯胺污水的最佳方法。

　　苯胺属于较难生化降解的有机物，不易直接好氧分解。选择厌氧—好氧串联法，可利用厌氧生物使苯胺经过酸化和甲烷化作用，分解为易降解产物，然后与好氧生物处理串联，使污染物除去。上流式厌氧污泥床反应器具有污泥颗粒化、处理效率高、相分离好等特点；好氧反应器中的间歇式活性污泥法具有投资少、处理水质稳定、能有效除去氮元素等特点，因而选用上述两种反应器。

1.3　菌种

　　资料显示，苯胺分子中苯环的还原和断裂以革兰氏阴性微生物作媒介。用常规法培养的污泥中，基本不含有分解苯胺的优势菌种，所以选择含有优势菌种的菌群是苯胺污水能否得到有效处理的关键。

　　H.S.B.菌种系从深海湖泊底部、化工厂周围土壤及其它优势菌种（80多种）中选取部分菌种形成特定配比，从而形成特殊顺序的食物链，利用各菌种互生、异生、代谢关系，分解特定的有机物。目前，H.S.B.菌种研究人员已掌握带有多个质粒的新菌株，利用降解性质粒的相容性，把能够降解不同有机物的质粒组合到一个菌株中，组成一个多质新菌株，这样使一种微生物能降解多种污染物，且能完成降解过程中的多个环节。另外还可以通过结合转移不带降解性质粒的菌株带上质粒，获得降解能力，构建出超级工程菌。H.S.B.菌种能处理上百种复杂的有机物，因此选定H.S.B.微生物作为菌种处理苯胺污水。

2　生化中试试验

　　为了验证污水处理工艺流程的可行性，进行了规模为20L/h的生化中试试验。

2.1　试验用水水质（汽提后）

　　厌氧池和曝气池操作顺序见表3。

　　由表4可知，当进水苯胺含量＜2000 mg/L，CODcr＜7000 mg/L时，苯胺去除率达99.9%，