CN110330189A - 一种含有苯甲酸的废水处理方法 - Google Patents

一种含有苯甲酸的废水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含有苯甲酸的废水处理方法，通过调节池—过滤器—减压回用蒸酸***—芬顿与混凝***—生化氧化工艺—臭氧氧化工艺对苯甲酸废水进行处理，使废水中的难降解有机物、无机盐、色度等高指标的污染物得到高效去除，最终处理后出水COD≤100mg/L，出水色度≤75，出水pH范围在6‑9。

Description

一种含有苯甲酸的废水处理方法
技术领域
本发明属于化工废水处理技术领域，具体涉及一种含有苯甲酸的废水处理方法。
背景技术
苯甲酸是重要的有机化工原料,在医药、食品、化工等方面且有广泛的应用。随着工农业的迅猛发展，一些生产中会产生大量的苯甲酸酸性废水,废水中成分复杂,含有大量硝酸、无机盐、有机物等。在这些生产中生产厂家会加入大量硝酸，因而硝酸是生产中的必要添加物质，这类废水苯甲酸含量在1-2％左右,如此高的苯甲酸含量对废水的生物处理造成了严重影响,对动植物和人类的生存都构成了极大的危害，尤其是具有致畸、致癌、致突变的小分子如苯酚、苯胺等有机污染物，使废水排放经常超过国家规定的标准,不仅污染了环境,而且又造成了工艺生产中的浪费。
目前处理苯甲酸废水回收利用的方法主要有溶剂萃取、吸附和液膜法等，但这些方法在各有其相应优势的同时也存在一些弊端。例如：溶剂萃取法有溶剂损失，需要二次处理，工艺繁琐；吸附法中吸附剂需再生，再生设备庞大且成本较高；液膜法对操作要求高，且存在不稳定性，甚至造成二次污染等缺点；通常苯甲酸废水处理方法是发生中和反应，再进入生化***，但生化反应是需要控制无机盐浓度，为了稀释盐需要加入稀释水为废水水量的10倍以上，因此后续处理成本大大增加，没有达到节约成本的目的；对于苯甲酸废水的色度，传统工艺采用电芬顿的方法不能达到最终色度去除达标，所以最终需要技术的革新与改造。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术中存在的问题，提供一种含有苯甲酸的废水处理方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种含有苯甲酸的废水处理方法，包括以下步骤：
S1.含有苯甲酸的废水进入调节池，搅拌均匀；
S2.经步骤S1搅拌均匀的废水进入过滤器过滤；
S3.经步骤S2过滤后的废水进入减压回用整酸***进行蒸酸；
S4.经步骤S3蒸酸后的废水进入芬顿与混凝***，先加入FeSO4·7H2O与H2O2进行芬顿反应，然后过滤，将pH调节至6-9，再加入PAM和PAC进行混凝反应，去除絮凝沉淀；
S5.经步骤S4处理后的废水进入生化氧化反应装置，加入体积为废水体积3-4倍的水进行稀释后，先进入缺氧池中进行搅拌，再进入好氧池中进行曝气搅拌；
S6.经步骤S5处理后的废水进入臭氧氧化反应装置，通入臭氧进行氧化，即可。
含有苯甲酸的废水经厂区集中排放后，进入到调节池，使用搅拌器，搅拌均匀，使废水达到均质均量的效果；步骤S1处理后的废水进入过滤器，过滤掉水中的悬浮物和絮凝污染物；经步骤S2处理后的废水进入到减压回用蒸酸***，蒸发温度不超过200℃，自动控温，真空度≥2000mbar，蒸酸装置具有耐高温、导热快、防强酸腐蚀等功能，对硝酸的蒸发效率高，能够回收80-90％的硝酸，回收浓度20-30％，并且可以直接回用到生产车间使用，达到节约成本的目的，实现了废物资源化和回收利用；同时蒸酸***能够将大部分硝酸蒸发，减少废水中无机盐的含量，使芬顿与混凝***反应之后的生化氧化反应加入的稀释水减少6倍以上，增加的稀释水水量可用生活废水代替，进一步能够将生活废水一并处理达标，减少生活废水的处理设备，使成本最低化，利用率最大化；经步骤S3处理后的废水进入到芬顿与混凝***，先进行芬顿反应，此反应COD降解率达60％，同时BOD的浓度升高，BOD/COD的比值升高，为后续生化***提高可生化性，减少生化压力，缩短生化时间，减少生化过程的成本；过滤后的废水经pH调节后再进行混凝反应，生成絮凝沉淀去除大量无机盐与絮凝沉淀，以便后续生化氧化反应顺利进行反应；经步骤S4处理后的废水进行生化氧化反应，即缺氧—好氧反应，首先加入水稀释，使生化能够顺利进行，可使用生活废水，不用再增加其他水量，缺氧池中的反硝化菌利用废水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，好氧池中有机物被好氧微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，此反应过程能够去除大量的总氮与90％以上的COD；经步骤S5处理后的废水进入臭氧氧化反应，对废水中的COD进一步去除，还能将废水中的色素同时去除。最终出水COD能够达到100mg/L以下，废水实现达标排放。
进一步地，步骤S1中含有苯甲酸的废水在调节池中停留1-2h。
进一步地，步骤S2中过滤器的过滤孔径为12-100μm。
进一步地，步骤S3中蒸酸温度≤200℃，真空度≥2000mbar。
进一步地，步骤S4中芬顿反应的停留时间为2.5-3h。
进一步地，FeSO4·7H2O和H2O2的加入量根据废水的COD值得出，废水的COD值与H2O2的质量比为1:1.5，所述H2O2与FeSO4·7H2O的质量比为1:2-4。
进一步地，步骤S4中PAC和PAM的质量比为150-200：5-50；优选地，废水中PAC的质量浓度为200mg/L，PAM的质量浓度为10mg/L。
进一步地，步骤S5中废水首先在缺氧池中停留1-2h，缺氧池中进行搅拌，缺氧池中的反硝化菌利用废水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度下降，再在好氧池中停留3-4h，好氧池设置有微孔曝气器，对废水进行好氧曝气与搅拌，有机物在好氧池中被好氧微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度下降并且达标。
进一步地，步骤S5中采用生活废水进行稀释。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，含有苯甲酸的废水经过滤装置，进入减压回流蒸酸***，使硝酸回用到厂区生产车间再利用，达到节约成本的目的，实现了废物资源化和回收利用；
2、本发明的蒸酸***能够将大部分酸蒸发，减少废水的无机盐含量，使芬顿与混凝反应之后生化反应加入的用于稀释的水减少，增加的用于稀释的水可用生活废水代替，进一步能够将生活废水一并处理达标，减少生活废水的处理设备，使成本最低化，利用率最大化；
3、本发明的芬顿混凝***中，芬顿氧化能够增加BOD/COD的比值，混凝沉淀进一步去除水中无机盐和絮凝物，为后续生化***提高可生化性，减少生化压力，缩短生化时间，减少生化过程的成本；
4、本发明中，废水最后经过臭氧氧化***，进一步降低COD和去除废水中的色素，保证废水达标排放；
5、本发明的用于处理含有苯甲酸的废水的整个***装置具有成本低、效率高、废物回收再利用等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明含有苯甲酸的废水处理的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
经测，待处理的含有苯甲酸的废水中COD为7142mg/L,BOD为1051mg/L，色度10000以上，呈深红色，含盐量98500mg/L，pH值1.3，含有少量总氮。
采用本发明提供的一种含有苯甲酸的废水处理方法对上述含有苯甲酸的废水进行处理，具体步骤如下：
将待处理的含有苯甲酸的废水引入调节池，停留时间1.5小时；将处理后的废水引入袋式过滤器中，去除废水中的微小悬浮物以及絮凝沉淀；经袋式过滤器的出水引入减压回用蒸酸***，含盐量19900mg/L，盐分减少约80000mg/L；直接送入到芬顿与混凝***的反应池，加入七水合硫酸亚铁17.3g/L和双氧水6.3g/L，增加搅拌器，停留时间为2.5小时，经芬顿反应的沉淀池出水COD为2892mg/L，BOD为1541mg/L，增加了BOD/COD的值，提高后续生化***的可生化性；经芬顿反应后的废水，进入混凝反应，加适量碱调节pH至7.5，然后加入150mg/LPAC与50mg/LPAM，进一步去除废水中的COD、无机盐以及废水中的絮凝物；芬顿与混凝***反应后加入生活废水，稀释废水中盐浓度，此时盐浓度4787mg/L，再进入到生化氧化工艺，首先进入缺氧池，在缺氧池加入搅拌器，停留时间1小时，好氧池设置微孔曝气器，对废水进行好氧曝气与搅拌，停留时间3小时，将部分污泥回流，出水COD值为148mg/L；生化氧化工艺出水进入臭氧氧化池，经过臭氧氧化，出水pH 8.4，出水色度澄清，出水COD达84mg/L，出水水质可达标排放。
实施例2
经测，待处理的含有苯甲酸的废水中COD为8031mg/L,BOD为1202mg/L，色度10000以上，呈深红色，含盐量99800mg/L，pH值1.1，含有少量总氮。
采用本发明提供的一种含有苯甲酸的废水处理方法对上述含有苯甲酸的废水进行处理，具体步骤如下：
将待处理的含有苯甲酸的废水引入调节池，停留时间1.8小时；将处理后的废水引入袋式过滤器中，去除废水中的微小悬浮物以及絮凝沉淀；经袋式过滤器的出水引入减压回用蒸酸***，含盐量20500mg/L，盐分减少约80000mg/L；直接送入到芬顿与混凝***的反应池，加入七水合硫酸亚铁18.3g/L和双氧水6.3g/L，增加搅拌器，停留时间为2.8小时，经芬顿反应的沉淀池出水COD为2873mg/L，BOD为1601mg/L，增加了BOD/COD的值，提高后续生化***的可生化性；经芬顿反应后的废水，进入混凝反应，加适量碱调节pH至7.5，然后加入200mg/LPAC与10mg/LPAM，进一步去除废水中的COD、无机盐以及废水中的絮凝物；芬顿与混凝***反应后加入生活废水，稀释废水中盐浓度，此时盐浓度5270mg/L，再进入到生化氧化工艺，首先进入缺氧池，在缺氧池加入搅拌器，停留时间2小时，好氧池设置微孔曝气器，对废水进行好氧曝气与搅拌，停留时间4小时，将部分污泥回流，出水COD值为159mg/L；生化氧化工艺出水进入臭氧氧化池，经过臭氧氧化，出水pH 8.1，出水色度澄清，出水COD达93mg/L，出水水质可达标排放。
实施例3
经测，待处理的含有苯甲酸的废水中COD为7850mg/L,BOD为1138mg/L，色度10000以上，呈深红色，含盐量98900mg/L，pH值1.2，含有少量总氮。
采用本发明提供的一种含有苯甲酸的废水处理方法对上述含有苯甲酸的废水进行处理，具体步骤如下：
将待处理的含有苯甲酸的废水引入调节池，停留时间1.6小时；将处理后的废水引入袋式过滤器中，去除废水中的微小悬浮物以及絮凝沉淀；经袋式过滤器的出水引入减压回用蒸酸***，含盐量20000mg/L，盐分减少约80000mg/L；直接送入到芬顿与混凝***的反应池，加入七水合硫酸亚铁19.3g/L和双氧水6.3g/L，增加搅拌器，停留时间为2.5小时，经芬顿反应的沉淀池出水COD为2892mg/L，BOD为1541mg/L，增加了BOD/COD的值，提高后续生化***的可生化性；经芬顿反应后的废水，进入混凝反应，加适量碱调节pH至7.5，然后加入200mg/LPAC与10mg/LPAM，进一步去除废水中的COD、无机盐以及废水中的絮凝物；芬顿与混凝***反应后加入生活废水，稀释废水中盐浓度，此时盐浓度4787mg/L，再进入到生化氧化工艺，首先进入缺氧池，在缺氧池加入搅拌器，停留时间1.5小时，好氧池设置微孔曝气器，对废水进行好氧曝气与搅拌，停留时间3小时，将部分污泥回流，出水COD值为148mg/L；生化氧化工艺出水进入臭氧氧化池，经过臭氧氧化，出水pH 8.2，出水色度澄清，出水COD达88mg/L，出水水质可达标排放。
所述技术领域的人员应当理解，本发明方案所述过滤器、减压蒸酸装置均属于现有技术，可根据具体需求在市场上采购到不同型号和规格的产品。例如，本方案使用的过滤器为体积小、操作简便灵活、节能、高效、密闭工作、适用性强的多用途过滤设备，如在生产过滤器的公司定制购买的袋式过滤器，过滤精度在12-100μm，以去除微米级微小悬浮物；本方案使用的减压蒸酸装置为在专业设备公司定做的自动控温减压蒸酸装置，蒸发温度不超过200℃，真空度≥2000mbar，具有耐高温、导热快、防强酸腐蚀等功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.含有苯甲酸的废水进入调节池，搅拌均匀；
S2.经步骤S1搅拌均匀的废水进入过滤器过滤；
S3.经步骤S2过滤后的废水进入减压回用整酸***进行蒸酸；
S4.经步骤S3蒸酸后的废水进入芬顿与混凝***，先加入FeSO4·7H2O与H2O2进行芬顿反应，然后过滤，将pH调节至6-9，再加入PAM和PAC进行混凝反应，去除絮凝沉淀；
S5.经步骤S4处理后的废水进入生化氧化反应装置，加入体积为废水体积3-4倍的水进行稀释后，先进入缺氧池中进行搅拌，再进入好氧池中进行曝气搅拌；
S6.经步骤S5处理后的废水进入臭氧氧化反应装置，通入臭氧进行氧化，即可。
2.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤S1中含有苯甲酸的废水在调节池中停留1-2h。
3.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤S2中过滤器的过滤孔径为12-100μm。
4.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤S3中蒸酸温度≤200℃，真空度≥2000mbar。
5.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤S4中芬顿反应的停留时间为2.5-3h。
6.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述FeSO4·7H2O和H2O2的加入量根据废水的COD值得出，废水的COD值与H2O2的质量比为1:1.5，所述H2O2与FeSO4·7H2O的质量比为1:2-4。
7.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤S4中PAC和PAM的质量比为150-200：5-50。
8.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤S5中废水首先在缺氧池中停留1-2h，再在好氧池中停留3-4h。
9.根据权利要求1所述的含有苯甲酸的废水处理方法，其特征在于：所述步骤S5中采用生活废水进行稀释。
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