吡咯烷酮廢水一般指N-甲基吡咯烷酮(NMP)的廢水處理,N-甲基吡咯烷酮的生產(chǎn)工藝反應(yīng)流程較長,在多個階段均有廢水排出,排放廢水種類多,水質(zhì)復(fù)雜,廢水主要來源于廢液提純、合成胺化兩個階段,以高濃度的總氮及COD為主要特點。
低C/N比的廢水一直是污水處理屆的難題,N-甲基吡咯烷酮廢水正是低C/N廢水中的典型。N-甲基吡咯烷酮性質(zhì)較為穩(wěn)定,雖然對微生物一般不具有抑制性,但其降解困難,碳源難以被利用。
目前國內(nèi)對其降解方法主要以物化工藝為主,后續(xù)傳統(tǒng)兩級甚至多級的配合A/O工藝進行生物脫氮處理,由于物化過程需要投加大量的藥劑以及采用A/O法消耗的有機碳源,使得企業(yè)在污水站運營過程中不堪重負,巨大的運行成本成為了N-甲基吡咯烷酮廢水處理的主要難題。
漓源環(huán)保在對N-甲基吡咯烷酮廢水處理的實驗中,研發(fā)出了以純生化處理的工藝路線,且在運行過程中無需消耗大量有機碳源,相比傳統(tǒng)的A/O可降低30-50%的有機碳源消耗,加藥成本及用電成本相比傳統(tǒng)工藝節(jié)省2-5倍。
以贛州某N-甲基吡咯烷酮廢水處理工程為例,漓源環(huán)保采用“生化調(diào)節(jié)→UASB→好氧池→兩級厭氧氨氧化反應(yīng)器/短程硝化池”工藝對廢水進行處理。
該工藝中的UASB池與常見的UASB反應(yīng)器有別,將UASB內(nèi)部生物菌種以氨化細菌和反硝化菌為主進行馴化,氨化細菌將NMP廢水內(nèi)的有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮,反硝化菌則對好氧回流的混合液降解,利用廢水自身的COD作為有機碳源,將硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣脫出,氨化與反硝化控制在一個反應(yīng)器內(nèi),使反應(yīng)效率更高。
“厭氧氨氧化反應(yīng)器/短程硝化池”是生化段的脫氮主力,亦是對比傳統(tǒng)A/O脫氮工藝的主要優(yōu)勢所在,傳統(tǒng)A/O將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮,再經(jīng)反硝化轉(zhuǎn)化為氮氣,而在厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi),直接將氨氮與亞硝態(tài)氮合成生成氮氣脫出,反應(yīng)流程大幅縮短,且厭氧氨氧化菌作為自養(yǎng)菌,無需消耗有機碳源,可見該工藝是實現(xiàn)N-甲基吡咯烷酮廢水處理的有效途徑。