CN101555080A - 含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，该方法包括有将废水导入到曝气催化微电解池内，通过曝气催化微电解池内的原电池填料对废水进行电解，利用催化电氧化反应池上的催化电极废水进行氧化等步骤，本发明的处理方法是把电解、催化、氧化、吸附、混凝等多种物化方法集于一体，形成高效强化物化处理集成技术，可使废水中的DMF、DMAC等有毒有害的有机污染物被彻底氧化。本发明具有处理效率高，运行成本低，可实现产业化，等优点。

Description

含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法及处理装置

[技术领域]

本发明涉及一种污水和废水的处理方法及处理装置，更具体地说，本发明是涉及一种含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法及处理装置。

[背景技术]

二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)，两者作为性能优良的有机溶剂和主要的精细化工原料，广泛应用于制药、石油化工、合成纤维工业、合成革工业等。由于分子端都是两个甲基，不发生化学反应，在量上没有消耗，全部进入生产废水中。DMF具有生物毒性，排入水体以后抑制微生物活性，严重污染水体；DMF可以经由呼吸道、消化道和皮肤进入体内，也具有一定毒性。中国职业性接触毒物危害程度分级(GB5044-85)确定DMF为III级(中度危害)，中华人民共和国国家职业卫生标准(GBZ 2-2002)工作场所有害因素职业接触限值规定时间加权平均容许浓度20mg·m-3，中国医学院卫生学研究所经研究指出国内地表水中DMF最高容许质量浓度的推荐值为25 mg·L-1，因此对含有DMF、DMAC的废水进行处理是十分必要的。目前国内外对DMF、DMAC废水处理方法有生化法、超临界水氧化法、光催化氧化、物化法(精馏、吸附、萃取)，化学法(碱化法)。一般这些方法不能够彻底地将废水中的DMF、DMAC等有毒有害的有机污染物氧化降解，所以只能作为预处理，而不能作为最终处理工艺；而且目前的这些处理方法的经济成本太高，以至于很多企业无法投入生产。根据资料显示，目前国内外还未见有成熟技术可用于生产实践中。

[发明内容]

本发明克服了上述技术的不足，提供了一种能够彻底地将废水中的DMF、DMAC等有毒有害的有机污染物氧化降解、处理费用低的含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，同时提供了实现该方法的处理装置。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其包括如下步骤

步骤a：将含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水导入到曝气催化微电解池内；

至少进行一次的步骤b：通过曝气催化微电解池内的原电池填料对二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺进行电解，然后将经电解后的废水导入到第一调节池内进行调节废水的水质；

至少进行一次的步骤c：将经调节后的废水导入到催化电氧化反应池内，通过催化电氧化反应池内的催化活性填料吸附二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺，利用催化电氧化反应池上的催化电极对二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺进行氧化，然后将经氧化后的废水导入到第二调节池内进行调节废水的水质；

步骤d：废水处理完成，将其从第二调节池内直接排放。

在进行步骤c之前步骤b重复进行两次，在进行步骤d之间步骤c重复进行两次。

所述曝气催化微电解池由PVC或不锈钢制成，原电池填料为催化剂和铁屑的混合物。

所述催化电氧化反应池由聚四氟乙烯塑料制成，催化活性填料为颗粒状。

所述催化电极为表面涂覆有复合金属氧化物层的钛电极。

含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理装置，其包括有至少一个曝气催化微电解单元和至少一个催化电氧化反应单元，所有曝气催化微电解单元首尾顺次连接在一起，每个曝气催化微电解单元包括有分别设有进水口和出水口的曝气催化微电解池、第一调节池，每个曝气催化微电解池内装有原电池填料，曝气催化微电解池的进水口作为曝气催化微电解单元首端，曝气催化微电解池的出水口与第一调节池的进水口连接，第一调节池的出水口作为曝气催化微电解单元的尾端，

所有催化电氧化反应单元首尾顺次连接在一起，每个催化电氧化反应单元包括有分别设有进水口和出水口的催化电氧化反应池、第二调节池，每个催化电氧化反应池内装有催化活性填料，催化电氧化反应池内设置有催化电极，该催化电极与电源连接，催化电氧化反应池的进水口作为催化电氧化反应单元首端，催化电氧化反应池的出水口与第二调节池的进水口连接，第二调节池的出水口作为催化电氧化反应单元的尾端；

第一个曝气催化微电解单元的曝气催化微电解池进水口连接有进水阀，最后一个曝气催化微电解单元的曝气催化微电解池出水口与第一个催化电氧化反应单元的催化电氧化反应池进水口连接，在曝气催化微电解单元之间，曝气催化微电解单元与催化电氧化反应单元之间，以及催化电氧化反应单元之间设有耐酸泵。

所述曝气催化微电解单元为两个，所述催化电氧化反应单元为两个。所述电源为恒流稳压电源。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1、本发明的处理方法是把电解、催化、氧化、吸附、混凝等多种物化方法集于一体，形成高效强化物化处理集成技术，可使废水中的DMF、DMAC等有毒有害的有机污染物被彻底氧化。

2、在废水COD为15000mg/L，采用本发明的处理方法对废水进行处理5.0～6.0小时，废水经过处理后，水质可达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准COD＜100mg/L；可生化指标由0.2可提高到0.45以上。

3、本发明的处理费用较低，远远小于其它处理方法的运行费用。

4、本发明的处理效率高，运行成本低，可实现产业化，具有明显的环境、社会、经济效益。

[附图说明]

图1为本发明处理方法的流程图；

图2为本发明处理装置的结构示意图；

图3为本发明处理装置采用两个曝气催化微电解池和两个催化电氧化反应池的结构图。

[具体实施方式]

下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述。

参见附图1所示，介绍一种含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其包括如下步骤

步骤a：将含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水导入到由PVC或不锈钢制成的曝气催化微电解池1内；

至少进行一次的步骤b：通过曝气催化微电解池1内的原电池填料对二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺进行电解，所述原电池填料为催化剂和铁屑的混合物，然后将经电解后的废水导入到第一调节池2内进行调节废水的水质；

至少进行一次的步骤c：将经调节后的废水导入到由聚四氟乙烯塑料制成的催化电氧化反应池3内，通过催化电氧化反应池3内颗粒状的催化活性填料吸附二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺，利用催化电氧化反应池上的催化电极5对二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺进行氧化，所述催化电极5为表面涂覆有复合金属氧化物层的钛电极，然后将经氧化后的废水导入到第二调节池内进行调节废水的水质；

步骤d：废水处理完成，将其从第二调节池4内直接排放。

上述的步骤b和步骤c进行的次数可以根据实际的情况进行，本发明步骤b和步骤c进行两次。

参见图2所示，介绍一种含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理装置，通过该处理装置能够实现上述的处理方法。该处理装置包括有至少一个曝气催化微电解单元10和至少一个催化电氧化反应单元20。

所有曝气催化微电解单元10首尾顺次连接在一起，每个曝气催化微电解单元10包括有分别设有进水口和出水口的曝气催化微电解池1、第一调节池2，每个曝气催化微电解池1由PVC或不锈钢制成，其内装有原电池填料，该原电池填料为催化剂和铁屑的混合物，第一调节池2由不锈钢制成。所述曝气催化微电解池1的进水口作为曝气催化微电解单元10首端，曝气催化微电解池1的出水口与第一调节池2的进水口连接，第一调节池2的出水口作为曝气催化微电解单元10的尾端，

所有催化电氧化反应单元20首尾顺次连接在一起，每个催化电氧化反应单元20包括有分别设有进水口和出水口的催化电氧化反应池3、第二调节池4，每个催化电氧化反应池3由聚四氟乙烯塑料制成，其内装有颗粒状的催化活性填料内装有催化活性填料，催化电氧化反应池3内设置有催化电极5，该催化电极5与电源6连接，该电源6为恒流稳压电源。第二调节池4由不锈钢制成。所述催化电氧化反应池3的进水口作为催化电氧化反应单元20首端，催化电氧化反应池3的出水口与第二调节池4的进水口连接，第二调节池4的出水口作为催化电氧化反应单元20的尾端；

第一个曝气催化微电解单元10的曝气催化微电解池1进水口连接有进水阀7，最后一个曝气催化微电解单元10的曝气催化微电解池1出水口与第一个催化电氧化反应单元20的催化电氧化反应池3进水口连接，在曝气催化微电解单元10之间，曝气催化微电解单元10与催化电氧化反应单元20之间，以及催化电氧化反应单元20之间设有耐酸泵8。

最后一个催化电氧化反应单元20也可以只包括催化电氧化反应池3，而省略第二调节池，参见图3就是采用两个曝气催化微电解单元和两个催化电氧化反应单元，而最后一个催化电氧化反应单元省略第二调节池的结构图。

Claims (10)

1、含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其特征在于包括如下步骤

步骤a：将含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水导入到曝气催化微电解池(1)内；

至少进行一次的步骤b：通过曝气催化微电解池(1)内的原电池填料对二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺进行电解，然后将经电解后的废水导入到第一调节池(2)内进行调节废水的水质；

至少进行一次的步骤c：将经调节后的废水导入到催化电氧化反应池(3)内，通过催化电氧化反应池(3)内的催化活性填料吸附二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺，利用催化电氧化反应池上的催化电极(5)对二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺进行氧化，然后将经氧化后的废水导入到第二调节池(4)内进行调节废水的水质；

步骤d：废水处理完成，将其从第二调节池(4)内直接排放。

2、根据权利要求1所述含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其特征在于在进行步骤c之前步骤b重复进行两次。

3、根据权利要求1所述含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其特征在于在进行步骤d之间步骤c重复进行两次。

4、根据权利要求1或2或3所述的含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其特征在于所述曝气催化微电解池(1)由PVC或不锈钢制成，原电池填料为催化剂和铁屑的混合物。

5、根据权利要求4所述的含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其特征在于所述催化电氧化反应池(3)由聚四氟乙烯塑料制成，催化活性填料为颗粒状。

6、根据权利要求5所述的含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，其特征在于所述催化电极(5)为表面涂覆有复合金属氧化物层的钛电极。

7、含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理装置，其特征在于包括有至少一个曝气催化微电解单元(10)和至少一个催化电氧化反应单元(20)，所有曝气催化微电解单元(10)首尾顺次连接在一起，每个曝气催化微电解单元(10)包括有分别设有进水口和出水口的曝气催化微电解池(1)、第一调节池(2)，每个曝气催化微电解池(1)内装有原电池填料，曝气催化微电解池(1)的进水口作为曝气催化微电解单元(10)首端，曝气催化微电解池(1)的出水口与第一调节池(2)的进水口连接，第一调节池(2)的出水口作为曝气催化微电解单元(10)的尾端，

所有催化电氧化反应单元(20)首尾顺次连接在一起，每个催化电氧化反应单元(20)包括有分别设有进水口和出水口的催化电氧化反应池(3)、第二调节池(4)，每个催化电氧化反应池(3)内装有催化活性填料，催化电氧化反应池(3)内设置有催化电极(5)，该催化电极(5)与电源(6)连接，催化电氧化反应池(3)的进水口作为催化电氧化反应单元(20)首端，催化电氧化反应池(3)的出水口与第二调节池(4)的进水口连接，第二调节池(4)的出水口作为催化电氧化反应单元(20)的尾端；

第一个曝气催化微电解单元(10)的曝气催化微电解池(1)进水口连接有进水阀(7)，最后一个曝气催化微电解单元(10)的曝气催化微电解池(1)出水口与第一个催化电氧化反应单元(20)的催化电氧化反应池(3)进水口连接，在曝气催化微电解单元(10)之间，曝气催化微电解单元(10)与催化电氧化反应单元(20)之间，以及催化电氧化反应单元(20)之间设有耐酸泵(8)。

8、根据权利要求7所述的含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理装置，其特征在于曝气催化微电解单元(10)为两个。

9、根据权利要求7所述的含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理装置，其特征在于催化电氧化反应单元(20)为两个。

10、根据权利要求7或8或9所述的含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理装置，其特征在于所述电源(6)为恒流稳压电源。

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