一種含腈廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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】

[0005] 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。
[0006] 以下是本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0007] 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. (TC，反應(yīng)時間為I. 0?2. 0小 時；
[0008] 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 的加入量為〇. 5?1. 5毫克/升，然后進入沉淀器去除反應(yīng)的污染物；
[0009] 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。
[0010] 上述步驟1)所述雙氧水濃度為20%?40%，硫酸亞鐵濃度為20%?30% ;
[0011] 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I:〇.0035?0. 0045 :0. 0065?0. 0075,反應(yīng)溫度優(yōu)選為25. O?40. (TC，反應(yīng)時 間優(yōu)選為I. 1?1. 8小時；
[0012] 上述步驟2)所述中和槽廢水pH值控制最好為7?8 ;
[0013] 上述步驟2)所述PAM的加入量最好為0. 6?1. 2毫克/升；
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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?〇!!，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。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0018] 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。
[0019] 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】
[0020] 【實施例1?8,比較例1?2】
[0021] 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：
【主權(quán)項】
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°C，反應(yīng)時間為I. O?2. O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I :0.0035?0.0045 :0.0065?0.0075,反應(yīng)溫度為25?40°C， 反應(yīng)時間為I. 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暈克/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 理單兀，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。
【專利摘要】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。
【IPC分類】C02F1-72, C02F9-14, C02F1-56
【公開號】CN104556529
【申請?zhí)枴緾N201310471732
【發(fā)明人】盧保中, 倉一華, 鄧睿, 梁嘉杰, 陳潔
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石化上海石油化工股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月11日