申請(qǐng)日2014.09.03
公開(kāi)(公告)日2016.04.06
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法，該方法包括以下步驟：a、調(diào)節(jié)丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值至7以上，并將調(diào)節(jié)pH值后的廢水與硼氫化物以及氯化鋁混合，以還原廢水中的丙烯腈;b、使丙烯腈發(fā)生還原后的廢水依次進(jìn)行混凝氣浮處理、水解酸化處理、活性污泥處理和曝氣生物濾池凈化處理。通過(guò)本發(fā)明方法處理后的水中基本無(wú)丙烯腈殘留、COD值<50mg/L且氨氮含量<5mg/L，外觀無(wú)色透明，出水水質(zhì)較高。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
a、調(diào)節(jié)丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值至7以上，并將調(diào)節(jié)pH值后的廢水與硼氫化物以及氯化鋁混合，以還原廢水中的丙烯腈;
b、使丙烯腈發(fā)生還原后的廢水依次進(jìn)行混凝氣浮處理、水解酸化處理、活性污泥處理和曝氣生物濾池凈化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟a中，調(diào)節(jié)pH值為9-12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟a中，相對(duì)于每克的廢水中的丙烯腈，硼氫化物的用量為2-5g;所述硼氫化物優(yōu)選為硼氫化鈉和/或硼氫化鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟a中，氯化鋁的用量為20-100mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述混凝氣浮處理過(guò)程中使用有機(jī)絮凝劑，所述有機(jī)絮凝劑為聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酰胺的衍生物，優(yōu)選為聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的衍生物優(yōu)選為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，所述有機(jī)絮凝劑的用量?jī)?yōu)選為0.5-4mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其中，混凝氣浮處理的條件包括：表面水力負(fù)荷為2-10m3/(m2·h)，水力停留時(shí)間為10-50min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，水解酸化處理的條件包括：溶解氧≤0.2mg/L，水力停留時(shí)間為2-10h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，活性污泥處理的條件包括：活性污泥的用量為2500-5000mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水，溶解氧為2-4mg/L，水力停留時(shí)間為8-20h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，曝氣生物濾池凈化處理的條件包括：溶解氧為2-4mg/L，容積負(fù)荷為0.1-0.5kgCOD/m3·d。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中丙烯腈的含量為400-700mg/L，COD值為1200-1700mg/L，濁度為15-25mg/L，pH值為2-4。
說(shuō)明書(shū)
一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法。
背景技術(shù)
由于性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛，近年來(lái)丁腈橡膠的需求量和生產(chǎn)量不斷攀升，隨之而來(lái)的是大量生產(chǎn)廢水的處理問(wèn)題。丙烯腈(AN)是丁腈橡膠生產(chǎn)的重要單體，在丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中有殘留。丙烯腈是一種無(wú)色、苦杏仁味的有機(jī)氰，在我國(guó)確定的52種優(yōu)先控制的有毒化學(xué)品名單中排名第四，具有高毒性及潛在的遺傳毒性，是環(huán)境中重要的有害污染物之一。此外，丙烯腈還易于揮發(fā)，在美國(guó)EPA規(guī)定優(yōu)先控制的有機(jī)物名單中丙烯腈被列為可吹脫的有機(jī)物，其在廢水處理過(guò)程中容易由廢水中逸出而造成空氣污染。此外，含有較高濃度丙烯腈的廢水直接進(jìn)入生物處理單元，會(huì)影響處理效果甚至危害微生物的活性。
丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的現(xiàn)有處理方法多是將其與其他廢水混合處理，也有一些技術(shù)是針對(duì)性的處理該廢水中的某種成分。目前還沒(méi)有能夠?qū)⒍‰嫦鹉z生產(chǎn)廢水獨(dú)立處理至達(dá)標(biāo)排放的整套技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效降低丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中的丙烯腈含量、COD值及氨氮含量的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硼氫化物在水中不穩(wěn)定，用于廢水處理中時(shí)，來(lái) 不及發(fā)揮還原作用就快速分解而釋放出氫氣。但是，調(diào)節(jié)水中的pH值，同時(shí)投加氯化鋁，既可以抑制硼氫化物的分解，又可以促進(jìn)還原反應(yīng)的發(fā)生。通過(guò)使用硼氫化物和氯化鋁，丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中含有的丙烯腈能夠被有效地去除，不會(huì)對(duì)后續(xù)生物處理過(guò)程中的微生物造成危害。因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法，該方法包括以下步驟：
a、調(diào)節(jié)丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值至7以上，并將調(diào)節(jié)pH值后的廢水與硼氫化物以及氯化鋁混合，以還原廢水中的丙烯腈;
b、使丙烯腈發(fā)生還原后的廢水依次進(jìn)行混凝氣浮處理、水解酸化處理、活性污泥處理和曝氣生物濾池凈化處理。
通過(guò)本發(fā)明方法處理后的水中基本無(wú)丙烯腈殘留、COD值<50mg/L且氨氮(在丙烯腈降解過(guò)程中產(chǎn)生)含量<5mg/L，外觀無(wú)色透明，出水水質(zhì)較高。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
在本發(fā)明中，在未作相反說(shuō)明的情況下，“水力停留時(shí)間”是指待處理廢水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間，也就是廢水與反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時(shí)間。因此，如果反應(yīng)器的有效容積為V(m3)，水流速度為Q(m3/h)，則：水力停留時(shí)間(HRT)=V/Q，即水力停留時(shí)間等于反應(yīng)器有效容積與水流速度之比。本發(fā)明中涉及的活性污泥的量均以活性污泥的干基計(jì)。本發(fā)明中涉及的COD值均為采用重鉻酸鹽法(GB11914-89)測(cè)得的數(shù)值。
本發(fā)明提供的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法包括以下步驟：
a、調(diào)節(jié)丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值至7以上(優(yōu)選為9-12)，并將調(diào)節(jié)pH值后的廢水與硼氫化物以及氯化鋁混合，以還原廢水中的丙烯腈;
b、使丙烯腈發(fā)生還原后的廢水依次進(jìn)行混凝氣浮處理、水解酸化處理、活性污泥處理和曝氣生物濾池凈化處理。
本發(fā)明中，步驟a中，只要盡量還原丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中的丙烯腈即可，對(duì)硼氫化物的用量沒(méi)有特別的要求，優(yōu)選情況下，硼氫化物的用量為2-5g。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述硼氫化物為硼氫化鈉和/或硼氫化鉀。
步驟a中，只要在使用硼氫化物的同時(shí)使用氯化鋁即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，對(duì)氯化鋁的量沒(méi)有特別的要求，氯化鋁的用量?jī)?yōu)選為20-100mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述優(yōu)選量的氯化鋁能夠更有效地催化還原去除丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中含有的丙烯腈，使其無(wú)法對(duì)后續(xù)生物處理過(guò)程中的微生物造成危害。
混凝氣浮處理是指投加絮凝劑后對(duì)廢水進(jìn)行氣浮分離的工藝，通常用于除去廢水中的懸浮物。本發(fā)明中，混凝氣浮處理過(guò)程中可以使用本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種絮凝劑。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，所述混凝氣浮處理過(guò)程中使用有機(jī)絮凝劑。所述有機(jī)絮凝劑可以為聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酰胺的衍生物(其中，聚丙烯酰胺的衍生物包括陰離子聚丙烯酰胺(APAM)、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)和非離子聚丙烯酰胺(NPAM)，優(yōu)選為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺)，優(yōu)選為聚丙烯酰胺�；炷龤飧√幚磉^(guò)程中使用的有機(jī)絮凝劑的量可以為常規(guī)的用量，優(yōu)選為0.5-4mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水。在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟a中使用的氯化鋁能夠在混凝氣浮處理步驟與有機(jī)絮凝劑協(xié)同發(fā)揮絮凝作用，故而使用有機(jī)絮凝劑能夠進(jìn)一步提高出水質(zhì)量。本發(fā)明中使用的有機(jī)絮凝劑均為本領(lǐng)域常規(guī)使用的有機(jī)絮凝劑，且可以商購(gòu)獲得，在此不再贅述。
其中，混凝氣浮處理的條件優(yōu)選包括：表面水力負(fù)荷(每平方米表面積 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的污水體積數(shù))為2-10m3/(m2·h)，水力停留時(shí)間為10-50min。混凝氣浮處理的方式可以為常規(guī)的各種氣浮分離方式，如曝氣氣浮法或加壓溶氣氣浮法(對(duì)污水進(jìn)行加壓(0.2-0.6MPa)，然后突然減到常壓，這時(shí)溶解于廢水中的過(guò)飽和空氣以微細(xì)氣泡形式逸出，將廢水中懸浮物顆�；蛴土У剿嫘纬杀阌谌コ母≡�)。
水解酸化處理是改善廢水的可生化性(BOD與COD的比值)的工藝，能夠?qū)⒉蝗苄杂袡C(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)。本發(fā)明中，水解酸化處理的條件優(yōu)選包括：溶解氧≤0.2mg/L(如0.1-0.2mg/L)，水力停留時(shí)間為2-10h。
本發(fā)明中，活性污泥處理的條件優(yōu)選包括：活性污泥的用量為2500-5000mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水，溶解氧為2-4mg/L，水力停留時(shí)間為8-20h。對(duì)所述活性污泥沒(méi)有特別的限定，可以使用各種常見(jiàn)的活性污泥。通常地，活性污泥經(jīng)馴化后再對(duì)廢水進(jìn)行處理，馴化后，活性污泥的污泥負(fù)荷可以為0.15-0.5kgCOD/(kg污泥·d)。
曝氣生物濾池凈化處理是生物脫氮過(guò)程，使廢水流經(jīng)濾料的工藝，其中濾料可以為陶粒、火山巖濾料和石英砂中的至少一種，處理過(guò)程中，微生物附著在濾料表面形成生物膜，因此，廢水通過(guò)濾料層，水體含有的污染物被濾料層截留，并被濾料上附著的微生物降解轉(zhuǎn)化，同時(shí)，溶解狀態(tài)的有機(jī)物和特定物質(zhì)也被去除，所產(chǎn)生的污泥保留在過(guò)濾層中，而只讓凈化的水通過(guò)，這樣可在一個(gè)反應(yīng)器中達(dá)到完全的生物處理而不需在下游設(shè)置二沉池進(jìn)行污泥沉降。本發(fā)明中，曝氣生物濾池凈化處理的條件優(yōu)選包括：溶解氧為2-4mg/L，容積負(fù)荷為0.1-0.5kgCOD/m3·d。
本發(fā)明的方法能夠顯著降低各種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中的丙烯腈含量、COD值和氨氮含量，對(duì)丙烯腈含量較低(如400-700mg/L)的廢水也具有較佳的處理效果。本發(fā)明中，待處理的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中丙烯腈的含量可以 為400-700mg/L。待處理的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的COD值可以為1200-1700mg/L。待處理的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的濁度可以為15-25mg/L。待處理的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值可以為2-4。
以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，使用的有機(jī)絮凝劑均購(gòu)自東方環(huán)保工程材料有限公司(聚丙烯酰胺的牌號(hào)為PAM-2A-1，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的牌號(hào)為CPAM);混凝氣浮單元中采用加壓溶氣氣浮，控制壓力為0.4MPa;廢水中丙烯腈(AN)含量的測(cè)定方法為液相色譜法，采用的儀器型號(hào)為Agilent1100LC;COD值的測(cè)定方法為重鉻酸鹽法(GB11914-89)，COD值能在一定程度上反應(yīng)廢水中的低聚物含量，COD值越小，說(shuō)明廢水中的低聚物含量越低;氨氮含量的測(cè)定方法為納氏試劑分光光度法(HJ535-2009);濁度的測(cè)定方法參見(jiàn)GB13200-91。
