一种丁腈橡胶生产废水处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种丁腈橡胶生产废水处理系统，其包括：依次连接的调剂池、多元催化氧化装置、生化进水池、生物接触氧化装置和生化出水池，多元催化氧化装置包括多元催化氧化反应槽、空气扩散装置、上部布水槽、催化剂承托滤板、阳极板和阴极板；生物接触氧化装置包括缺氧池、好氧池、微孔曝气管和沉淀池，所述缺氧池、好氧池和沉淀池依次连通，所述微孔曝气管设置于好氧池的底部。本实用新型专利技术的优点在于：采用多元催化氧化技术进行丁腈橡胶废水前处理后，COD浓度大幅降低，通过生物接触氧化装置技术进一步处理后，出水CODCr、NH3‑N分别小于100mg/L、8mg/L，满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571‑2015)的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种丁腈橡胶生产废水处理系统
本技术涉及一种丁腈橡胶生产废水处理系统，属于环境工程

技术介绍
丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈单体经自由基引发聚合制得的一种无规共聚物，其分子结构中含有不饱和双键和极性基团-CN，具有耐油性能好、物理机械性能优异等特点，广泛应用于汽车工业、航空航天、石油开采、化工、轻纺、电线电缆和建筑材料等。丁腈橡胶生产过程中产生的废水含有丙烯腈、丁二烯单体、乳化剂及少量丁腈聚合物，以及反应过程中产生的大量低聚物及各种助剂、无机盐等，污染物成分复杂，废水可生化性较低，处理难度大，对环境造成的危害大。丁腈橡胶废水具体水质指标见表1所示：表1丁腈橡胶生产废水水质根据最新颁布的《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)，丁腈橡胶生产废水处理至直接排放的污染物限值为：CODCr＜100mg/L、NH3-N＜8mg/L。丁腈橡胶在合成过程中产生大量的废水，其中主要含有未回收完全的丙烯腈、丁二烯单体以及各种助剂(促进剂、防老剂、乳化剂等)，盐度高、成分复杂，可生化性差，处理难度大，对环境造成的危害大。目前国内处理该废水通常采用的方法有混凝气浮法、高级氧化法、铁碳内电解法、生化法等。如兰州某石化厂丁腈橡胶废水主要采用“铁碳内电解+芬顿氧化”技术进行预处理；安庆某公司丁腈橡胶废水的主要处理工艺流程为“调节池+微波反应器+铁碳内电解+芬顿氧化+缺氧生化+好氧生化+沉淀池”。“铁碳内电解+芬顿”工艺虽在一定程度上能有效降解有机物，提高废水可生化性，但该工艺需要投加大量的酸和碱调节pH值，不仅消耗大量的药剂，还使水中增加大量的无机盐，使得废水中盐度增加，给后端生化带来极大的压力；此外，铁碳内电解还会产生大量的无机污泥，该污泥属于危险废弃物，处置成本高，这也制约了该技术的发展。另外，该废水中含有大量的无机盐，废水盐度高，不能直接进行生化处理，需要消耗大量的工业水来稀释，极大的增加了运行成本。因此，针对高含盐、成分复杂、可生化性差的丁腈橡胶生产废水，亟需行之有效的废水处理工艺，降低运行成本，并使其达标排放。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供丁腈橡胶生产废水处理系统。本技术是通过以下技术方案实现的：本技术提供了一种丁腈橡胶生产废水处理系统，其包括：依次连接的多元催化氧化装置和生物接触氧化装置，所述多元催化氧化装置包括多元催化氧化反应槽、空气扩散装置、上部布水槽、催化剂承托滤板、阳极板和阴极板，所述上部布水槽和空气扩散装置分别设置于多元催化氧化反应槽的口部和底部，所述阳极板和阴极板穿过上部布水槽设置于多元催化氧化反应槽内，且阳极板与阴极板交错设置，所述催化剂承托滤板设置于空气扩散装置的上部；所述生物接触氧化装置包括缺氧池、好氧池、微孔曝气管和沉淀池，所述缺氧池、好氧池和沉淀池依次连通，所述微孔曝气管设置于好氧池的底部。作为优选方案，所述催化剂承托滤板上填装有复合催化剂。作为优选方案，所述复合催化剂为负载有金属氧化物的活性炭颗粒。作为优选方案，所述上部布水槽的两端分别连通有进水管和回流管。作为优选方案，所述多元催化氧化反应槽的底部连通有出水泵。作为优选方案，所述出水泵的一端还连通有出水管，所述出水管与回流管相连通。作为优选方案，所述好氧池和缺氧池之间设有硝化液回流泵，所述微孔曝气管的一端连接有鼓风机。作为优选方案，所述沉淀池内设置有沉淀池刮泥机。作为优选方案，所述沉淀池的底部设置有污泥泵。本技术的工作原理为：丁腈橡胶生产废水首先进入调节池均质均量，然后通过泵提升进入多元催化氧化装置处理，多元催化氧化装置可大幅去除丁腈橡胶生产废水的COD、并提高废水可生化性。催化氧化反应出水进入生化进水池，与等比例生活污水混合后，废水盐含量降低，再进入生物接触氧化装置处理；生物接触氧化为缺氧-好氧工艺，进一步去除废水中COD、以及氨氮、总氮等污染物，生物接触氧化装置出水进入沉淀池进行泥水分离，沉淀后的上清液达标排放。丁腈橡胶生产废水经调节池均质均量后进入多元催化氧化工艺处理，多元催化氧化装置由反应槽、阴/阳电极板、复合催化剂、循环泵、曝气充氧设施、直流电源等组成，其主要功能是将废水中的聚合物等难生物降解有机物大幅去除或转化为简单有机物，从而提高聚合废水可生化性。多元催化氧化技术是结合高级氧化技术和高级催化技术、电控技术和相应固体催化剂的研究，综合采用钛基涂层电极、固定复合催化剂及脱附技术研制开发的新型水处理设备。其工作原理描述如下：在常温常压条件下，通过直流电源在特殊涂层电极之间形成电磁场，并通过电极间填充的固体复合催化剂形成多元电极效应，在氧气、催化剂的协同作用下，高效快速地促进羟基自由基(·OH)的生成。·OH具有极强的氧化能力，利用其极高的氧化电极电位，容易进攻有机物分子的高电子云密度点，无选择地把高浓度难生物降解的有机污染物破环断链，氧化成CO2、H2O或简单的有机物。多元催化氧化为序批式工作过程，具体描述如下：阶段一：进水泵将废水输入多元催化氧化反应槽内上部布水槽，废水液位高于催化剂表面后停止进水；然后开启进气阀，通过空气扩散装置对反应槽内废水进行曝气充氧，同时开启直流电源，对反应槽阴/阳电极板输入直流电，曝气反应开始。阶段二：曝气反应进行15min～20min后，停止曝气，并开启循环泵、保持直流电源继续工作，对反应槽内废水进行循环反应。阶段三：循环反应进行15min～20min后，停止循环、关闭直流电源，整个多元催化氧化反应结束，废水由出水泵提升至下一级多元催化氧化反应或排入后续生化处理装置。本技术采用两级多元催化氧化装置串联对丁腈橡胶生产废水进行处理，工作参数如表1所示：表1多元催化氧化工作参数对丁腈橡胶生产废水进行两级多元催化氧化处理，其COD去除效果如表2所示。经多元催化氧化处理后的丁腈橡胶生产废水与等比例流量的生活污水混合后，废水盐含量降低，进入生物接触氧化装置处理。生物接触氧化装置由缺氧池、好氧池、硝化液回流泵、沉淀池、排泥泵、鼓风机等组成。废水首先进入缺氧池处理，缺氧池内安装生物填料，填料上附着微生物进行反硝化反应，利用进水中的有机物作为碳源降解回流硝化液中的硝酸盐氮。缺氧池出水流入好氧池，好氧池底部设置微孔曝气管，池内安装生物填料，池内溶解氧控制在2mg/L以上，好氧池微生物对废水中有机物和氨氮进行降解，好氧池硝化液通过回流泵回流至缺氧池，回流比为～300％。好氧池中投加碳酸钠补充碱度用于氨氮的硝化反应。表2多元催化氧化进出水数据好氧池出水流入沉淀池，沉淀池内设置刮泥机，沉淀池进水管中投加混凝剂，在沉淀池中心反应筒中投加絮凝剂。沉淀池上清液流出达标排放，沉淀池底部污泥经污泥泵排出。生物接触氧化的主要功能是将水中残留的有机物进行微生物降解，与此同时对废水中氨氮和总氮进行去除，使处理后水质满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)中各项水质指标的要求。生物接触氧化装置的工艺参数如表3所示：表3生物接触氧化工艺参数HRT～36h(其中A段12h，O段24h)硝化液回流比～300％磷酸二氢钾投加～3mg/L(以P计)碱度投加Na2CO3，投加浓度400～500mg/L水温20～25℃生物接触氧化处理效果如表4所示：表3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁腈橡胶生产废水处理系统，其特征在于，包括：依次连接的多元催化氧化装置和生物接触氧化装置，所述多元催化氧化装置包括多元催化氧化反应槽、空气扩散装置、上部布水槽、催化剂承托滤板、阳极板和阴极板，所述上部布水槽和空气扩散装置分别设置于多元催化氧化反应槽的口部和底部，所述阳极板和阴极板穿过上部布水槽设置于多元催化氧化反应槽内，且阳极板与阴极板交错设置，所述催化剂承托滤板设置于空气扩散装置的上部；所述生物接触氧化装置包括缺氧池、好氧池、微孔曝气管和沉淀池，所述缺氧池、好氧池和沉淀池依次连通，所述微孔曝气管设置于好氧池的底部。

【技术特征摘要】
1.一种丁腈橡胶生产废水处理系统，其特征在于，包括：依次连接的多元催化氧化装置和生物接触氧化装置，所述多元催化氧化装置包括多元催化氧化反应槽、空气扩散装置、上部布水槽、催化剂承托滤板、阳极板和阴极板，所述上部布水槽和空气扩散装置分别设置于多元催化氧化反应槽的口部和底部，所述阳极板和阴极板穿过上部布水槽设置于多元催化氧化反应槽内，且阳极板与阴极板交错设置，所述催化剂承托滤板设置于空气扩散装置的上部；所述生物接触氧化装置包括缺氧池、好氧池、微孔曝气管和沉淀池，所述缺氧池、好氧池和沉淀池依次连通，所述微孔曝气管设置于好氧池的底部。2.如权利要求1所述的丁腈橡胶生产废水处理系统，其特征在于，所述催化剂承托滤板上填装有复合催化剂。3.如权利要求2所述的丁腈橡胶生产废水处理系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟，江中央，肖凡，胡伟，
申请(专利权)人：上海东振环保工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31