一種高濃度丙烯酸及酯廢水的組合處理方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種高濃度丙烯酸及酯廢水的組合處理方法，屬于高濃度有機廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法采用“超聲波法預(yù)處理?厭氧法?兩級好氧法?超聲波法深度處理”的組合工藝針對COD值>40000mg/L的高濃度丙烯酸及酯廢水進行處理，其中超聲波法預(yù)處理采用兩段式進行，先采用較高頻率處理，再采用低頻率處理，處理后出水COD<60mg/L，達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978?1996)一級排放標準。
【專利說明】
一種高濃度丙烯酸及酯廢水的組合處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種高濃度丙烯酸及酯廢水的組合處理 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著丙烯酸及其酯類工業(yè)的迅猛發(fā)展，丙烯酸及酯廢水的年處理量也逐漸增多。 丙烯酸及酯廢水具有濃度高(可達幾萬-十幾萬mg/L)，成分復(fù)雜，含鹽高，毒性大，難處理的 特點，如不能有效治理必然會對環(huán)境造成巨大影響。目前處理丙烯酸及酯廢水的方法主要 是焚燒法、濕式催化氧化法、生物法等。焚燒法和濕式催化氧化法存在一個共同的弊端是在 廢水處理過程中需消耗大量的能源，污水處理成本太高。生物法與其他方法相比具有投資 少、運行成本低、無二次污染的優(yōu)點。
[0003] 專利CN 1600706公布了高濃度丙烯酸廢水的生物法處理，進水⑶DMOOOOmg/!經(jīng) 生物處理后可達到出水⑶D〈100mg/L。專利CN 102491581公布了物理化學(xué)法和生物法的組 合處理方法，生物段進水負荷可達到12.01^0)0&/111 3*(1，出水〈6〇1^/匕這說明生物法在處 理丙烯酸及酯廢水中的可行性。但是，對于更高濃度的丙烯酸及酯廢水，尤其是C0D> 40000mg/L廢水來講，采用上述現(xiàn)有技術(shù)處理無法實現(xiàn)達標排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對高濃度丙烯酸及酯廢水處理技術(shù)的難題，本發(fā)明提供了一種高濃度丙烯酸及 酯廢水的組合處理方法。該方法能解決高濃度丙烯酸及酯廢水的處理難題，降解出水C0D〈 60mg/L，可達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996) -級排放標準。
[0005] 本發(fā)明為一種高濃度丙烯酸及酯廢水的組合處理方法，具體處理流程如下：
[0006] A)將丙烯酸及酯廢水進行超聲波法預(yù)處理處理，分兩個階段進行，反應(yīng)條件為：
[0007] 第一階段，頻率300KHZ ~500KHZ，溫度 35°C ~45°C，反應(yīng) lh-2h，
[0008] 第二階段，頻率50KHz~300KHz，室溫，時間30min-2h;
[0009] 經(jīng)步驟A)處理后COD出水小于25000mg/L，滿足厭氧進水要求；
[0010] B)將經(jīng)步驟A)處理的廢水補充氮源和磷源，調(diào)節(jié)進水⑶D :N:P的質(zhì)量比為100~ 500:5:1，調(diào)節(jié)后進行厭氧法處理，所述的厭氧法選用UASB、EGSB、IC或AF多種厭氧反應(yīng)器運 行形式中的一種，停留時間為24h~60h;
[0011] C)將經(jīng)步驟B)處理的廢水補充氮源和磷源，調(diào)節(jié)進水⑶D :N:P的質(zhì)量比為100~ 500:5:1;調(diào)節(jié)后進行兩級好氧法處理，第一級好氧工藝選用活性污泥法、接觸氧化或SBR等 形式中的一種，停留時間為18h~36h，第二級好氧工藝采用MBR法，停留時間為12h~40h;
[0012] 經(jīng)步驟B)和C)處理后COD去除率達到98%以上；
[0013] D)將經(jīng)步驟C)處理的廢水再進行超聲波法深度處理處理，反應(yīng)條件為:頻率50KHz ~150KHz，室溫，反應(yīng)15min~Ih，處理后出水C0D〈60mg/L。
[0014] 所述組合處理方法用于處理COD濃度>40000mg/L，電導(dǎo)率>6ms/cm的高濃度丙烯酸 及酯廢水。
[0015] 所述超聲波預(yù)處理之后出水的B/C值提高O · 2~O · 6，pH值2 6 · O。
[0016] 所述氮源為銨鹽、硝酸鹽和氨水等氮源中的一種或幾種，所述磷源為磷酸、磷酸鹽 等磷源中的一種或幾種。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出優(yōu)點及有益效果：
[0018] (1)該方法采用"超聲波法預(yù)處理-厭氧法-兩級好氧法-超聲波法深度處理"技術(shù) 針對COD濃度>40000mg/L的丙烯酸及酯廢水進行處理，可完全實現(xiàn)出水C0D〈60mg/L，達到國 家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)-級排放標準，解決了高濃度丙烯酸及酯廢水的處 理難題。
[0019] (2)超聲波預(yù)處理采用兩段式進行，第一階段采用較高頻率處理，并提高反應(yīng)溫 度，針對廢水中的醛類，酯類以及苯環(huán)等結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)破壞以及大部分COD的去除，第二階 段采用較低頻率處理，針對易降解的有機物以及較高頻率降解的產(chǎn)物進行進一步處理。分 頻處理與單頻處理相比具有處理效果好且節(jié)約運行成本的作用。此方法可保證COD出水小 于25000mg/L，同時廢水的B/C值可以提高0.2~0.6，利于生物法的進一步處理。
[0020] (3)為了充分發(fā)揮微生物的降解能力使有機物降解更加徹底，生物法采用厭氧+兩 級好氧處理。好氧生物法采用兩級處理，前段針對較高濃度的有機物進行處理，其中的微生 物具有較快的代謝速率，防止廢水濃度較低時碳源缺乏影響微生物正常生命活動。后段采 用MBR法針對低濃度有機物進行處理，同時減少出水濁度，利于超聲法深度處理。該方法可 實現(xiàn)生物段COD去除率>98%。
[0021] (4)超聲波預(yù)處理后，廢水中的酸類物質(zhì)被部分降解，pH值升高至6.0以上，同時由 于生化法對有機物的降解生化池內(nèi)PH進一步升高，且生化法停留時間較長，低pH進水不斷 稀釋，厭氧池 pH可達6.0~7.2，好氧池 pH可達6.8~8.0。因此，無需對進水進行pH調(diào)節(jié)，可節(jié) 約試劑用量。
[0022] (5)超聲波技術(shù)與生物技術(shù)結(jié)合處理，充分發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢，具有處理效果 好，節(jié)約運行成本，不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點。
【具體實施方式】 [0023] 實施例1:
[0024]取自某企業(yè)的丙烯酸及酯廢水，水質(zhì)如表1所示。
[0025]表1丙烯酸及酯廢水水質(zhì)情況
[0027]將上述廢水首先進行超聲波法預(yù)處理，超聲波預(yù)處理的程序為：第一階段，頻率 300KHz，溫度35 °C，反應(yīng)Ih;第二階段，頻率50KHz，室溫，反應(yīng)30min。超聲波預(yù)處理后，廢水 的B/C值由0.21提高至0.65，極大減輕生物法的處理壓力。超聲波預(yù)處理出水進行厭氧法處 理，厭氧法采用UASB工藝(顆粒污泥有機物含量VSS 45~60g/L，粒徑0.5~3.5mm)，停留時 間為24h。厭氧出水進行兩級好氧處理，第一級好氧法采用接觸氧化法，停留時間為24h;第 二級好氧法為MBR工藝，停留時間18h JBR出水為生物法無法完全降解的污染物，將其進行 超聲波深度處理，超聲波深度處理的程序為:頻率IOOKHz，室溫，反應(yīng)15min。超聲波深度處 理的出水COD = 58mg/L，可達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-96)-級排放標準。各段 處理出水結(jié)果如表2所示。
[0028] 表2各段處理出水結(jié)果
[0030]將COD值為42148mg/L的丙烯酸及酯廢水進行一段式超聲波預(yù)處理，并與本實施例 的兩段式超聲波預(yù)處理的出水結(jié)果進行比較，二者的后續(xù)處理方法相同。一段式采用較高 頻(頻率500KHz，時間Ih)和較低頻（IOOKHz，時間3h)兩種方式處理，最終出水結(jié)果如表3所 示。由結(jié)果來看，僅用一段超聲波進行處理，無論采用較高頻率處理還是較低頻延長時間處 理，最終出水結(jié)果都較分段式處理效果差。
[0031 ]表3不同超聲波預(yù)處理方式的最終出水結(jié)果比較
[0033] 另外按照Fenton氧化常規(guī)處理方法對該種丙稀酸及酯廢水進行"Fenton法預(yù)處 理-厭氧法-兩級好氧法-Fenton法深度處理"處理，比較超聲波氧化和Fenton氧化的處理效 果，二者生物段處理方法相同，出水結(jié)果如表4所示。由出水結(jié)果來看，以Fenton法進行氧化 處理，預(yù)處理出水pH值低不利于生物法的降解，且B/C值提高幅度較小降低了生物法的處理 效率，氧化法和生物法處理效率均較低導(dǎo)致最終出水值較高，無法達到排放標準。
[0034] 表4兩種處理方法的出水結(jié)果比較
[0036] 實施例2:
[0037] 取自某企業(yè)的丙烯酸及酯廢水，水質(zhì)如表5所示。
[0038]表5丙烯酸及酯廢水水質(zhì)情況
[0040] 將上述廢水首先進行超聲波法預(yù)處理，超聲波預(yù)處理的程序為：第一階段，頻率 400KHz，溫度40 °C，反應(yīng)1.5h;第二階段，頻率200KHz，室溫，反應(yīng)Ih。超聲波預(yù)處理后，廢水 的B/C值由0.18提高至0.70,增強了廢水可生化性，利于生物法的進一步處理。超聲波預(yù)處 理出水進行厭氧法處理，厭氧法采用EGSB工藝(顆粒污泥有機物含量VSS 35~55g/L，粒徑 0.5~4. Omm)，停留時間為48h。厭氧出水進行兩級好氧處理，第一級好氧法采用SBR法，停留 時間為24h;第二級好氧法為MBR工藝，停留時間24h JBR出水為生物法無法完全降解的污染 物，將其進行超聲波深度處理，超聲波深度處理的程序為:頻率SOKHz，室溫，反應(yīng)20min。超 聲波深度處理的出水COD = 52mg/L，可達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-96) -級排放 標準。各段處理出水結(jié)果如表6所示。
[0041] 表6各段處理出水結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種高濃度丙烯酸及酯廢水的組合處理方法，其特征在于，處理方法流程如下： A) 將丙烯酸及酯廢水進行超聲波法預(yù)處理處理，分兩個階段進行，反應(yīng)條件為： 第一階段，頻率300KHz~500KHz，溫度35 °C~45 °C，反應(yīng)lh-2h， 第二階段，頻率50KHz~300KHz，室溫，時間30min-2h; 經(jīng)步驟A)處理后COD出水小于25000mg/L，滿足厭氧進水要求； B) 將經(jīng)步驟A)處理的廢水補充氮源和磷源，調(diào)節(jié)進水C0D:N:P的質(zhì)量比為100~500:5: 1，調(diào)節(jié)后進行厭氧法處理，所述的厭氧法選用UASB、EGSB、IC或AF多種厭氧反應(yīng)器運行形式 中的一種，停留時間為24h~60h; C) 將經(jīng)步驟B)處理的廢水補充氮源和磷源，調(diào)節(jié)進水COD: N:P的質(zhì)量比為100~500:5: 1;調(diào)節(jié)后進行兩級好氧法處理，第一級好氧工藝選用活性污泥法、接觸氧化或SBR等形式中 的一種，停留時間為18h~36h，第二級好氧工藝采用MBR法，停留時間為12h~40h; 經(jīng)步驟B)和C)處理后COD去除率達到98%以上； D) 將經(jīng)步驟C)處理的廢水再進行超聲波法深度處理處理，反應(yīng)條件為：頻率50KHz~ 150KHz，室溫，反應(yīng)15min~lh，處理后出水C0D〈60mg/L。2. 如權(quán)利要求1所述的組合處理方法，其特征在于，所述組合處理方法用于處理⑶D濃 度>40000mg/L，電導(dǎo)率>6m S/cm的高濃度丙烯酸及酯廢水。3. 如權(quán)利要求1所述的組合處理方法，其特征在于，所述超聲波預(yù)處理之后出水的B/C 值提高〇.2~0.6，？!1值2 6.0。4. 如權(quán)利要求1所述的組合處理方法，其特征在于，所述氮源為銨鹽、硝酸鹽和氨水中 的一種或幾種，所述磷源為磷酸、磷酸鹽中的一種或幾種。
【文檔編號】C02F101/34GK105859037SQ201610320102
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】官赟赟, 顧錫慧, 雷太平, 李亮, 張艷芳
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計院有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司