生物水解法处理尿素废水.pdf

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摘要
申请专利号:

CN90103573.4

申请日:

1990.05.14

公开号:

CN1056475A

公开日:

1991.11.27

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开|||

IPC分类号:

C02F3/28; C02F3/34; C01C1/02

主分类号:

C02F3/28; C02F3/34; C01C1/02

申请人:

兰州化学工业公司化工研究院;

发明人:

崔连启

地址:

730060甘肃省兰州市西固中路2号

优先权:

专利代理机构:

中国石油化工总公司兰州化学工业公司专利事务所

代理人:

杨光;周珩

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内容摘要

本发明公开了一种用生物水解法处理尿素废水的方法。该方法是在适宜条件下,用普通的驯化方法,培育出微生物,微生物在常温常压下将废水中的尿素水解,然后可将水解生成的氨予以回收,使处理后的尿素废水中尿素含量降至100毫克/升以下,达到了废水中氨的回收及保护环境的目的。该方法也可用在无硝酸废水来源的化肥厂处理尿素废水中。此方法与脲酶水解法和热力水解法相比,其微生物可自然增殖,运转周期长,不需中压蒸汽等优点。

权利要求书

1: 一种处理尿素废水的方法,其特征在于通过微生物的作用使废水中的尿素水解成氨及二氧化碳。
2: 根据权利要求1所述微生物的培养方法,其特征是: a.可就地采用化肥厂有机化工废水及硝酸废水作为营养物; b.当化肥厂无硝酸废水来源时,可采用硝化法使尿素废水中的氨部分氧化为NO - 3 。
3: 根据权利要求1所述的微生物,其特征是: a.该微生物所需营养物中磷的含量为普通废水生物处理的1~5倍; b.该微生物所需营养物中应补充铁、锰、铜、锌等一种或几种过渡金属离子,其补充量为10~10000ppb。

说明书


本发明旨在提供一种处理尿素废水的新方法。

    在尿素合成反应中,每生成1摩尔尿素同时副产1摩尔水,加上其它工艺过程排放的水,化肥厂每生产1吨尿素产品,约排放0.5~0.7吨工艺废水。废水中含有1~2%的尿素、2~5%的氨。通常先将这股废水进行解吸,以回收一部分氨,然后再排放。但排放的废水仍有1~2%的尿素和0.05~0.07%的氨。此废水排出不仅造成氨的流失,而且污染环境。

    本发明属化肥厂环境保护领域。在现有的技术中,处理上述工艺废水的主要方法有热力水解法和脲酶水解法。热力水解法是温度在180~200℃、压力1.6~1.8MPa条件下,使废水中的尿素水解,然后通过汽提将氨予以回收。处理后的废水尿素含量可降至100毫克/升以下。但因水解过程是在高温高压下进行,所以动力消耗大;为防止对设备的腐蚀,水解塔要用特种不锈钢制造,使得设备造价高。对中小化肥厂因蒸汽不足,无法采用这一方法处理尿素废水。脲酶水解法是利用固定化的脲酶,在常温常压下将废水中尿素水解。脲酶水解法比热力水解法动力消耗低,但酶的分离与固定技术较复杂,使得脲酶成本高;又因脲酶活性随时间而衰变,使得运转周期短;另外操作条件的变化,可造成酶的失活,无法再生。

    本发明地目的就在于提供一种成本低、运转周期长的处理尿素废水的方法。

    为达到上述目的,本发明采用如下技术路径:即用污水处理厂的活性污泥或化肥厂排水管内的污泥,作为菌种来源,按常规微生物培养驯化方法,培养出以反硝化菌为主的兼性厌氧微生物,该微生物是公众能得到的。其培养液可用硝酸铵、甲醇(或其它有机废水)、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、硫酸镁和尿素等配成水溶液。水中含硝-氮(NO-3-N)的量由100毫克/升逐步增浓至1500毫克/升,投加甲醇(或其它有机废水)的量按下述比例计算:碳/氮=0.95~1.2或化学需氧量(COD)/氮≥3,磷盐投加量按生化需氧量(BOD)/磷=20~100来计算,硫酸镁的投加量为10~20毫克/升,尿素的投加量为4000~15000毫克/升;培养温度为20~50℃,pH为4~10。

    所培养驯化的以反硝化菌为主的兼性厌氧微生物,生物反应过程不需曝气,一方面可减少动力消耗,另一方面可防止氨的溢出。同时该微生物可用化肥厂的废弃物甲醇和硝酸生产的废水来供给,即可解决微生物营养物的来源问题,又可实现化肥厂三种废水的综合治理。采用本发明提出的微生物,上述营养物最终可分解为氮气和二氧化碳,尿素被分解为氨气和二氧化碳,有利于氨的回收和利用。为提高微生物水解尿素的活性,废水中补充了铁、锰、铜、锌等一种或几种过渡金属离子,其补充量为10~10000PPb,微生物所需磷的量是通常废水生物处理所需磷量的1~5倍。

    采用上述微生物并按上述条件操作,当尿素工艺废水含尿素6000-13000毫克/升情况下,水力停留时间3小时,可使处理后的废水浓度降至100毫克/升以下,生物反应器的体积负荷达每天35公斤尿素/立方米以上。在除去1公斤尿素的同时可除去0.06~0.08公斤硝-氮(NO-3-N)及0.24~0.03公斤COD。

    本发明的特点在于与脲酶水解法相比,微生物培育方便,成本低,并可自然增殖,运转周期长,操作弹性大;与热力水解法相比,操作简单,不需中压蒸汽,动力消耗省及对设备材质无特殊要求等优点。

    实施例

    兰化化肥厂尿素工艺废水经预解吸脱除部分氨以后含尿素6000~13000毫克/升,含氨170~900毫克/升,该厂硝酸车间排放的废水pH=2~3,含NO-34000~6500毫克/升,甲醇车间排放的工艺废水COD含量为5000~12000毫克/升。将尿素废水、硝酸废水、甲醇废水大约按5∶3.5∶1.5的体积比相混合,然后用泵送入生物水解反应器。所用的生物水解反应器是上流式污泥床,水力停留时间为2.5~3.0小时,经数个月的运转表明,生物水解后的废水中尿素含量下降到100毫克/升以下。部分试验结果如下表:

    尿素废水(毫克/升)硝酸废水生物水解反应器出水(毫克/升)尿素氨NO3-  -N尿素氨NO3-  -N640017014005020701275005601350652180155827091085080238050901086013505526007013000560110065306056

    

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本发明公开了一种用生物水解法处理尿素废水的方法。该方法是在适宜条件下,用普通的驯化方法,培育出微生物,微生物在常温常压下将废水中的尿素水解,然后可将水解生成的氨予以回收,使处理后的尿素废水中尿素含量降至100毫克/升以下,达到了废水中氨的回收及保护环境的目的。该方法也可用在无硝酸废水来源的化肥厂处理尿素废水中。此方法与脲酶水解法和热力水解法相比,其微生物可自然增殖,运转周期长,不需中压蒸汽等优点。。

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