申請日2013.10.11

　　公開(公告)日2015.04.29

　　IPC分類號C02F9/14; C02F1/56; C02F1/72

　　摘要

　　一種含腈廢水的處理方法，通過加入雙氧水和硫酸亞鐵溶液對含腈廢水進行預(yù)處理，氧化去除難降解有機物，反應(yīng)pH值為3～5，含腈廢水與雙氧水、硫酸亞鐵質(zhì)量比為1：0.003～0.005：0.006～0.008，反應(yīng)溫度為20.0～45.0℃，反應(yīng)時間為1.0～2.0小時;不但可以可以大幅降低催化劑的加藥量，也大大減少傳統(tǒng)技術(shù)的污泥產(chǎn)生量，降低運行費用。同時部分難降解的大分子有機物被氧化成小分子有機物，從而提高了廢水的B/C，增強廢水的可生化性。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種含腈廢水的處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

　　1)含腈廢水進入異相催化反應(yīng)器，加入雙氧水和硫酸亞鐵溶液對含腈廢水進行預(yù)處 理，氧化去除難降解有機物，反應(yīng)pH值為3～5，含腈廢水與雙氧水、硫酸亞鐵質(zhì)量比為1： 0.003～0.005：0.006～0.008，反應(yīng)溫度為20～45℃，反應(yīng)時間為1.0～2.0小時;

　　2)異相催化反應(yīng)出口后廢水進入中間槽脫氣除去多余的雙氧水，然后進入中和槽廢 水pH值控制為6～9，再進入混凝槽加入高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)進行混凝，PAM 的加入量為0.5～1.5毫克/升，然后進入沉淀器去除反應(yīng)的污染物;

　　3)沉淀器上清液進入活性污泥處理單元進行廢水處理，出水達到排放要求。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含腈廢水的處理方法，其特征在于步驟1)所述含腈廢水 與雙氧水、硫酸亞鐵質(zhì)量比為1：0.0035～0.0045：0.0065～0.0075，反應(yīng)溫度為25～40℃， 反應(yīng)時間為1.1～1.8小時。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含腈廢水的處理方法，其特征在于步驟1)所述反應(yīng)pH 值為3.5～4.5。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含腈廢水的處理方法，其特征在于步驟1)所述雙氧水濃 度為20%～40%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含腈廢水的處理方法，其特征在于步驟1)所述硫酸亞鐵 溶液濃度為20%～30%。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含腈廢水的處理方法，其特征在于步驟2)所述中和槽廢 水pH值控制為7～8。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含腈廢水的處理方法，其特征在于步驟2)所述PAM的加 入量為0.6～1.2毫克/升。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含腈廢水的處理方法，其特征在于步驟3)所述活性污泥 處理單元，曝氣池F/M=0.331kg/kg，溶解氧控制為0.5～6.5mg/L，停留時間控制為6～72hr， 剩余污泥進行處理。

　　說明書

　　一種含腈廢水的處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種含腈工業(yè)廢水的處理方法，特別涉及利用異相催化處理含腈工業(yè)廢水 的方法。

　　技術(shù)背景

　　腈綸廢水處理是石油化工污染治理和控制的一個重要方面。我國有不少腈綸生產(chǎn)企業(yè) 采用濕法生產(chǎn)工藝，排放的廢水主要有酸堿廢水和含腈廢水兩種，后者含有丙烯腈低聚物 等污染物，是達標(biāo)處理的難點和重點。該廢水可生化性較差，特征污染物中低聚物、NaSCN、 總氮(以丙烯腈AN為主)的有效去除有較高難度，單獨處理達標(biāo)排放難度大。

　　國內(nèi)外對濕法腈綸生產(chǎn)的含腈廢水處理進行了大量的試驗研究，處理方法主要有：化 學(xué)法(化學(xué)混凝、化學(xué)氧化以及內(nèi)電解)、生物法(SBR法、生物接觸氧化法、加壓好氧 生化法、酸化法預(yù)處理、生物濾塔和添加特殊菌種)、物理化學(xué)法(微孔過濾和吸附)，但 是單一的處理方法難以對廢水進行有效處理。目前，含腈廢水處理的發(fā)展趨勢是開發(fā)有效 的預(yù)處理工藝技術(shù)，強化其特征污染物(如低聚物)的去除效果和明顯提高B/C比值，有 利于提高后繼生化處理的效率�，F(xiàn)有處理工藝技術(shù)為中和混凝、生物濾塔、接觸氧化。雖 然這些方法在腈綸生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用，但還存在的一些問題，主要表現(xiàn)在： 處理出水難以達標(biāo)，除CODCr外，出水中氨氮含量也較高;停留時間過長，造成初期投 資和運行費用過高。

　　由此可見，現(xiàn)有技術(shù)提供的含腈廢水處理方法處理出水的CODcr和氨氮的含量仍較高， 難以達到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供一種含腈廢水的處理方法，在廢水處理前加入預(yù)處理單元，采用異相催化 的方法對含腈廢水進行預(yù)處理，所要解決的技術(shù)問題是高效降解腈綸廢水特征污染物，明 顯提高可生化性能，并通過生物接觸氧化處理后達標(biāo)排放。降低處理成本，以彌補現(xiàn)有技 術(shù)的不足。

　　以下是本發(fā)明的技術(shù)方案：

　　1)含腈廢水進入異相催化反應(yīng)器，加入雙氧水和硫酸亞鐵溶液對含腈廢水進行預(yù)處 理，氧化去除難降解有機物，反應(yīng)pH值為3～5，含腈廢水與雙氧水、硫酸亞鐵質(zhì)量比為1： 0.003～0.005：0.006～0.008，反應(yīng)溫度為20.0～45.0℃，反應(yīng)時間為1.0～2.0小時;

　　2)異相催化反應(yīng)出口后廢水進入中間槽脫氣除去多余的雙氧水，然后進入中和槽廢 水pH值控制為6～9，再進入混凝槽加入高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)進行混凝，PAM 的加入量為0.5～1.5毫克/升，然后進入沉淀器去除反應(yīng)的污染物;

　　3)沉淀器上清液進入活性污泥處理單元進行廢水處理，出水達到排放要求。

　　上述步驟1)所述雙氧水濃度為20%～40%，硫酸亞鐵濃度為20%～30%;

　　上述步驟1)所述反應(yīng)pH值優(yōu)選為3.5～4.5，含腈廢水與雙氧水、硫酸亞鐵質(zhì)量比優(yōu) 選為1：0.0035～0.0045：0.0065～0.0075，反應(yīng)溫度優(yōu)選為25.0～40.0℃，反應(yīng)時間優(yōu)選為 1.1～1.8小時;

　　上述步驟2)所述中和槽廢水pH值控制最好為7～8;

　　上述步驟2)所述PAM的加入量最好為0.6～1.2毫克/升;

　　上述步驟3)所述活性污泥處理單元包括一個曝氣工段，曝氣池F/M=0.331kg/kg，溶 解氧控制為0.5～6.5mg/L，停留時間控制為6～72hr，剩余污泥進行處理。

　　發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)由過氧化氫和催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體系。其實質(zhì)是在酸性條件下， 過氧化氫被二價鐵離子催化分解從而產(chǎn)生反應(yīng)活性很高的強氧化性物質(zhì)-羥基自由基，引發(fā) 和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機物和還原性物質(zhì)的氧化和分解。當(dāng)氧化作用完成后調(diào)節(jié)pH， 使整個溶液呈堿性，鐵離子在堿性的溶液中形成鐵鹽絮狀沉淀，可將溶液中剩余有機物和 重金屬吸附沉淀下來，因此本發(fā)明的異相催化實際是氧化和吸附混凝的共同作用。

　　此外，本發(fā)明中除了通過氧化作用去除有機物，還可以通過鐵離子絡(luò)合物的吸附混凝 作用去除有機物。混凝過程中起主要作用的是三價鐵離子的絡(luò)合物。即在異相催化中，首 先，反應(yīng)中隨著過氧化氫的加入，F(xiàn)e2+被迅速氧化成為Fe3+并釋放出氧化能力很強的·OH， 生成的Fe3+與水產(chǎn)生水解-聚合反應(yīng)，在其水解過程中部分有機污染物通過吸附和混凝作用 得到去除。Fe3+的水解形態(tài)在很大程度上控制著有機污染物的混凝吸附機制。三價鐵離子 由自由離子態(tài)逐步水解成低級聚合態(tài)，隨后陸續(xù)水解成高聚合度的多核Fe3+聚合物，其中 有一部分以沉淀形式析出。此水解過程與一般鐵鹽的水解過程類似。具有的這種混凝、沉 淀功能是去除有機物的重要組成部分。許多學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)，混凝過程對有機物的去除 率高于一般混凝劑。反應(yīng)生成的Fe3+具有更強的水解核絮凝能力。這有兩個原因：一是因 為剛生產(chǎn)的Fe3+沒有與溶液中其他陰離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而直接被羥基絡(luò)合，減少了羥基與 其他陰離子的置換過程，從而加速了水解反應(yīng);二是因為異相催化反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基 與Fe3+通過羥橋進行絡(luò)合而加速了水解。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

　　1)異相催化處理過程，可以大幅降低催化劑的加藥量，也大大減少傳統(tǒng)技術(shù)的污泥 產(chǎn)生量，降低運行費用。

　　2)部分難降解的大分子有機物被氧化成小分子有機物，從而提高了廢水的B/C，增強 廢水的可生化性。

　　具體實施方式

　　【實施例1～8，比較例1～2】

　　在各實施例，比較例中，廢水各控制指標(biāo)采取以下方式測定：

　　CODcr去除率定義式與NH3-N去除率定義式分別為：

　　各實施例中，含腈廢水進水水質(zhì)為：

　　COD：800～1200毫克/升,氨氮：62～76毫克/升，PH值3～5

　　活性污泥法處理單元，運行工藝條件為：

　　溶解氧：0.5～6.5毫克/升

　　水力停留時間：6～72小時

　　溫度：15～35℃