CN105693019B - 含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法及装置,该装置包括依次连接的集水池、调酸池、催化氧化池、PH中和池、沉淀池、水解酸化池、一级厌氧池、二级厌氧池、UASB池、接触氧化池、一级好氧池、二级好氧池、SBR池、缓冲池。本发明将废水在催化氧化池将废水中的多链苯环物质断链成单链物质,再通过中和池,调节PH值后加入絮凝剂,絮凝后的废水在沉淀池进行泥水分离,厌氧***中复杂的有机物在发酵性细菌产生的胞外酶的作用下分解成简单的溶解性有机物,水解酸化池水解作用能提高B/C比值,改善废水的可生化性,再经过SBR池处理后,废水中剩余污染物质被彻底降解,再经过活性炭吸附罐进行脱色处理,处理后的废水达标排放。
Description
技术领域
本发明涉及工业化处理废水技术领域,尤其涉及一种含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法和***。
背景技术
硝基苯、苯胺、环己胺(含邻甲苯胺、间甲苯胺、间二硝基苯等)有机物废水中主要成分为硝基苯、苯胺、酚类、无机盐、有机盐类、胺类、杂环类化合物等,该类废水具有“四高”,即:污染物浓度高、含盐量高、色度高和毒性高,同时具有B/C低,可生化性差的特点。硝基苯类废水颜色为棕红色,苯胺类废水颜色为黑色,具有刺激性气味和一定量的悬浮物,因此,选择有效的预处理手段,大幅度降低废水中难降解的有机污染物负荷,改善废水的可生物降解性,是解决该类废水的处理关键。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中所存在废水降解难的技术问题,本发明的第一目的在于提供一种含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法。
本发明的第二目的在于提供本实现上述生产硝基苯的方法的***。
一方面,本发明为实现上述第一目的所采用的技术方案是:
一种含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法,包括以下步骤,
S1.将含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水通入集水池中曝气混合后,通入调酸池中调节PH值至2-4,再通入催化氧化池中,在催化氧化试剂的作用下进行反应,
S2.将催化氧化池中催化氧化后的废水通入PH中和池,加碱液调节PH值至7-8,再加入絮凝剂试剂液对废水进行絮凝处理,絮凝处理后的废水进入沉淀池进行泥水分离,
S3.将沉淀池上层的废水通入水解酸化池与UASB池的组合厌氧***,水解酸化池用于提高废水的B/C比值,UASB池用于对废水进行升流式厌氧处理,
S4.将组合厌氧***中处理过的废水依次通入接触氧化池和SBR池,
S5.再将经步骤S4处理后的废水通过活性炭吸附。
进一步地,所述催化氧化试剂为Fenton试剂,包括双氧水和硫酸亚铁,催化氧化池中的废水、双氧水、硫酸亚铁的比例为1000:9:6。
进一步地,所述絮凝剂试剂液包括有机高分子聚丙烯酰胺絮凝剂和铁盐。
进一步地,其中步骤S2中沉淀池中的废水经泥水分离后,沉淀池底部累积的污泥进入压滤***进行压滤干话。
进一步地,其中步骤S3中的组合厌氧***包括依次连接的水解酸化池、一级厌氧池、二级厌氧池、UASB池。
进一步地,其中步骤S4中的组合厌氧***中处理后的废水经过接触氧化池后,还依次通过一级、二级好氧池后再通过SBR池,并且通过鼓风机给接触氧化池、一级好氧池、二级好氧池、SBR池进行充氧曝气。
进一步地,所述接触氧化池、一级好氧池、二级好氧池、SBR池均通过好氧微生物群分解废水中的有机污染物,所述好氧微生物群包括假单孢菌、解酚极毛杆菌、小球菌、钟虫类固着型纤毛虫、匍匐型纤毛虫如J纤虫、吞噬散落污泥的后生动物轮虫和固轮虫。
另一方面,本发明为实现上述第二目的所采用的一个技术方案是:
一种含有硝基苯、苯胺、环乙胺的废水处理***,包括依次连接的集水池、调酸池、催化氧化池、PH中和池、沉淀池、水解酸化池、一级厌氧池、二级厌氧池、UASB池、接触氧化池、一级好氧池、二级好氧池、SBR池、缓冲池,所述沉淀池还与一压滤***相连接。
进一步地,所述UASB池的废水出口还与所述二级厌氧池相连通,所述二级好氧池的废水出口还与接触氧化池相连通。
与现有技术相比,本发明的优点在于:废水在催化氧化池中通过催化氧化试剂的催化氧化作用,废水中的多链苯环物质断链成单链物质,废水的生化性得到大幅度改善,再通过中和池,调节PH值后加入絮凝剂,絮凝后的废水进入沉淀池进行泥水分离,泥水分离后的废水通入水解酸化池与UASB池的组合厌氧***,其复杂的有机物在发酵性细菌产生的胞外酶的作用下分解成简单的溶解性有机物,并进入细胞内有胞内酶分解为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等脂肪酸和乙醇等醇类,同时产生氢气和二氧化碳,水解酸化池水解作用能提高B/C比值,改善废水的可生化性,之后废水再进入接触氧化池和SBR池,根据SBR的运行周期进行“好氧生物膜”和“活性污泥法”的序批式处理,处理后的废水中剩余污染物质被彻底降解,再经过活性炭吸附罐进行脱色处理,处理后的废水达标排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法的方法流程图
图2是本发明的含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理***的结构示意图。
附图标记说明:1、集水池,2、调酸池,3、催化氧化池,4、PH中和池,5、沉淀池,6、水解酸化池,7、一级厌氧池,8、二级厌氧池,9、UASB池,10、接触氧化池,11、一级好氧池,12、二级好氧池,13、SBR池,14、缓冲池,15、压滤***。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1、图2所示,本发明的一种含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法,包括以下步骤,
S1.将含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水通入集水池1中曝气混合后,通入调酸池2中调节PH值至2-4,再通入催化氧化池3中,在催化氧化试剂的作用下进行反应,
S2.将催化氧化池3中催化氧化后的废水通入PH中和池4,加碱液调节PH值至7-8,再加入絮凝剂试剂液对废水进行絮凝处理,絮凝处理后的废水进入沉淀池5进行泥水分离,
S3.将沉淀池5上层的废水通入水解酸化池6与UASB池9的组合厌氧***,水解酸化池6用于提高废水的B/C比值,UASB池9用于对废水进行升流式厌氧处理,
S4.将组合厌氧***中处理过的废水依次通入接触氧化池10和SBR池13,
S5.再将经步骤S4处理后的废水通过活性炭吸附。
在本实施例中,将含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水打入集水池1,经鼓风机充分曝气混合均匀后被自吸泵输送到调酸池2加硫酸调节PH值2-4,后自动溢流至催化氧化池3,在催化氧化剂作用下进行反应。该催化氧化剂一般为Fenton试剂,包括硫酸亚铁和双氧水,当催化氧化池3中的废水、双氧水、硫酸亚铁的比例为1000:9:6时处理效果最佳。经过催化氧化后废水中的多链苯环物质断链成单链物质,废水的生化性得到大幅度改善,反应完成后,自动溢流至PH中和池4,加碱液调节PH值7-8,加PAM絮凝剂试剂液对废水进行絮凝处理,絮凝后的废水进入沉淀池5进行泥水分离,底部污泥累积后进入压滤***15进行压滤干化。
沉淀池5中上层废水进入水解酸化池6与UASB池9的组合厌氧***,组合厌氧***包括依次连接的水解酸化池6、一级厌氧池7、二级厌氧池8、UASB池9,其复杂的有机物在发酵性细菌产生的胞外酶的作用下分解成简单的溶解性有机物,并进入细胞内有胞内酶分解为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等脂肪酸和乙醇等醇类,同时产生氢气和二氧化碳。水解酸化池的水解作用能提高B/C比值,改善废水的可生化性。水解酸化池6出水经提升泵抽入至UASB池9继续进行“升流式厌氧污泥床”处理,经过UASB池处理后的废水管还可分一分支重新接回二级厌氧池8,一级厌氧池7、二级厌氧池8、水解酸化池6与UASB池9实行厌氧***循环,使废水中的有机物分解更彻底。
UASB池9上部废水溢流依次进入接触氧化池10和SBR池13,在高效能生物膜和活性污泥的作用下,通过射流曝气方式,根据SBR的运行周期进行“好氧生物膜”和“活性污泥法”的序批式处理,处理后的废水中剩余污染物质被彻底降解,在接触氧化池10和SBR池13之间还可设置一级好氧池11和二级好氧池12,并且二级好氧池12中的废水出水管还可分一分支重新接回接触氧化池10,这样设置使废水中剩余的污染物质分解的更彻底,接触氧化池10、一级好氧池11、二级好氧池12、SBR池13均通过好氧微生物群分解废水中的有机污染物,好氧微生物群包括假单孢菌、解酚极毛杆菌、小球菌、钟虫类固着型纤毛虫、匍匐型纤毛虫如J纤虫、吞噬散落污泥的后生动物轮虫和固轮虫,采用经良好驯化和筛选的混合菌种,对废水中难以降解的高浓度有机物,如酚类、硝基苯类、芳香烃类等,耐盐效果更明显,经过SBR池13处理后的废水再经过活性炭吸附罐进行脱色处理,处理后的废水达标排放。
本发明还提供一种用于实现上述生产硝基苯、苯胺、环乙胺的废水处理方法的***,包括依次连接的集水池1、调酸池2、催化氧化池3、PH中和池4、沉淀池5、水解酸化池6、一级厌氧池7、二级厌氧池8、UASB池9、接触氧化池10、一级好氧池11、二级好氧池12、SBR池13、缓冲池14,沉淀池5还与一压滤***15相连接。将含有硝基苯、苯胺、环乙胺的废水通过溢流或者用自吸泵依次输送至各池进行反应,废水处理效果好,自动化程度高,适合工厂大批量处理工业废水。
优选的,生产硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理***,UASB池9的废水出口还与二级厌氧池8相连通,二级好氧池12的废水出口还与接触氧化池10相连通,UASB池9中的部分废水重新循环至二级厌氧池8中废水中的有机物分解更彻底,二级好氧池12中的部分废水重新循环至接触氧化池10废水中剩余的污染物质基本被彻底降解。
本发明的优点在于,
1、采用用Fenton试剂作为催化氧化试剂,利用Fenton反应沉淀池处理效果好,由于Fenton氧化技术处理有机污染物的实质是-OH与有机污染物作用,自由基氧化降解有机物的实质是-OH通过电子转移等途径传播自由基链反应,部分进攻有机物RH夺取氢,生成游离基R- ,R-进一步降解为小分子有机物或者矿化为CO2和 HO2等无机物,部分与有机物反应是C—C键或C—H键发生裂变,最终降解为无害物。另外,反应生成的新生态Fe(OH)3具有良好的吸附、凝聚功能,可进一步降低废水中残余污染物浓度,提高出水品质。
2、采用高效的一、二级厌氧池(7、8)和UASB(升流式厌氧污泥床)式处理工艺,该工艺迅速稀释降低废水生物毒性,同时通过兼性和厌氧微生物的深度水解功能将含苯环有机污染物进行破环,以利于好氧生化反应的进行。利用多项射流混合器以很低的能耗将废水与池体中的废水快速充分混合,同时可以保持整个池体的持续均匀搅动,充分利用池体空间。具有能耗低,有机负荷高的优点,并且 COD容积负荷一般为5-10KgCOD/m2.d,严格控制PH值和温度可大幅度去除COD物质,降低后续好氧处理的负荷,管理和维修都比较简单。
3、采用好氧活性污泥法工艺:接触氧化和SBR法。该工艺国内一般采用接触氧化法,其所采用的填料一般吸附活性污泥的效率比较低,污泥容易脱落,导致出水水质浑浊,污泥的沉降效率较差。根据类似经验,单一的生化工艺对硝基苯废水的处理效果不足以达到达标排放,因此需串连与活性污泥工艺由互补性的生物膜生化处理工艺。本发明的接触氧化池10后有一级、二级好氧池(7、8),为了能够连续式运转,采用高效吸附性填料,利于大量活性污泥附着、生长。SBR池为序批式运转,利用曝气将池子中的大量活性污泥吸附降解废水中的有机物,当曝气停止时,活性污泥大量沉降,上层清液被撇水器导流出***,下层污泥被保留下来。
经鼓风机给接触氧化池10、一级好氧池11、二级好氧池12和SBR池13进行充氧曝气,使水中的氧含量达到2-4ppm左右,接收自厌氧***的废水(COD为100ppm左右,温度在32-34度,PH值在7-8,色度20倍以上),经处理后,COD降低为30ppm左右,色度在20倍以下,硝基苯和苯胺物质均在0.1ppm以下,远远好于国家相关标准。
接触氧化池10、好氧池、SBR池12主要功能是利用好氧微生物群落的生命活动将废水中有机污染物转化为二氧化碳和水,达到水质净化的目的。类似的工程经验证明,硝基苯废水生化处理的最大难点就是活性污泥的维持和生物毒性的克服,该种废水处理装置通过定期外加少量广谱活性污泥和有机营养剂,有效的解决上述难题。同时,本发明可以采用高效的射流曝气器,在显著降低能耗(不使用鼓风机)的同时可以有效改善活性污泥的沉降性能。
4、使用独特的混合生化菌种。由于硝基苯和苯胺属于难以降解的有机类芳香烃类物质,且废水中还含有更难降解的酚类、噻吩类物质,处理难度很大,所以本发明在接触氧化池10、一级好氧池11、二级好氧池12、SBR池13均通过好氧微生物群分解废水中的有机污染物,好氧微生物群包括假单孢菌、解酚极毛杆菌、小球菌、钟虫类固着型纤毛虫、匍匐型纤毛虫如J纤虫、吞噬散落污泥的后生动物轮虫和固轮虫,采用经良好驯化和筛选的混合菌种。该菌种对多种染料中间体如硝基氯苯、苯胺、硝基苯、苯酚、对(邻)氨基苯甲醚、环已酮等生产过程中产生的工业废水有独特的适应性。经该工艺驯化和培养的微生物对上述物质的耐受性良好,活动能力强,降解率较高,出水水质非常稳定。处理率高,去除率达99%以上,各项出水指标能达GB8978-1996一级排放标准,出水色度低于20倍,运行平稳,处理效果好。
5、采用高效污泥絮凝沉淀混合试剂。在处理废水时,首先需要将废水中的大量污泥进行沉降,实现污泥和清水的有效分离,采用高效的污泥絮凝沉淀试剂,该污泥絮凝沉淀试剂包括有机高分子聚丙烯酰胺絮凝剂和铁盐,在控制好废水PH值的情况下进行投加,大大加快了污泥的沉降速度和沉降效果,使进生化***的废水中的污泥含量减少到5000ppm以下,为后续废水处理***的运行奠定了基础。
通过以上方法组合,废水处理效果好,各项出水指标能达GB8978-1996一级排放标准。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法,其特征在于:包括以下步骤,
S1.将含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水通入集水池(1)中曝气混合后,通入调酸池(2)中调节pH值至2-4,再通入催化氧化池(3)中,在催化氧化试剂的作用下进行反应,
S2.将催化氧化池(3)中催化氧化后的废水通入pH中和池(4),加碱液调节pH值至7-8,再加入絮凝剂试剂液对废水进行絮凝处理,絮凝处理后的废水进入沉淀池(5)进行泥水分离,所述絮凝剂试剂液包括有机高分子聚丙烯酰胺絮凝剂和铁盐;
S3.将沉淀池(5)上层的废水通入水解酸化池(6)与UASB池(9)的组合厌氧***,水解酸化池(6)用于提高废水的B/C比值,UASB池(9)用于对废水进行升流式厌氧处理,
S4.将组合厌氧***中处理过的废水依次通入接触氧化池(10)和SBR池(13),
S5.再将经步骤S4处理后的废水通过活性炭吸附;
其中步骤S3中的组合厌氧***包括依次连接的水解酸化池(6)、一级厌氧池(7)、二级厌氧池(8)、UASB池(9);
其中步骤S4中的组合厌氧***中处理后的废水经过所述接触氧化池(10)后,还依次通过一级、二级好氧池(11、12)后再通过所述SBR池(13),并且通过鼓风机给接触氧化池(10)、一级好氧池(11)、二级好氧池(12)、SBR池(13)进行充氧曝气;所述接触氧化池(10)、一级好氧池(11)、二级好氧池(12)、SBR池(13)均通过好氧微生物群分解废水中的有机污染物,所述好氧微生物群包括假单孢菌、解酚极毛杆菌、小球菌、钟虫类固着型纤毛虫、匍匐型纤毛虫、吞噬散落污泥的后生动物轮虫和固轮虫;
所述催化氧化试剂为Fenton试剂,包括双氧水和硫酸亚铁,催化氧化池(3)中的废水、双氧水、硫酸亚铁的比例为1000:9:6。
2.根据权利要求1所述的含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法,其特征在于:其中步骤S2中沉淀池(5)中的废水经泥水分离后,沉淀池(5)底部累积的污泥进入压滤***进行压滤干化。
3.根据权利要求1所述的含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法,其特征在于:所述匍匐型纤毛虫为J纤虫。
4.一种实现权利要求1-3任一项所述含有硝基苯、苯胺、环己胺的废水处理方法的***,其特征在于:包括依次连接的集水池(1)、调酸池(2)、催化氧化池(3)、pH中和池(4)、沉淀池(5)、水解酸化池(6)、一级厌氧池(7)、二级厌氧池(8)、UASB池(9)、接触氧化池(10)、一级好氧池(11)、二级好氧池(12)、SBR池(13)、缓冲池(14),所述沉淀池(5)还与一压滤***(15)相连接。
5.根据权利要求4所述的***,其特征在于:所述UASB池(9)的废水出口还与所述二级厌氧池(8)相连通,所述二级好氧池(12)的废水出口还与接触氧化池(10)相连通。
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