一种含苯废水的处理方法技术

本发明专利技术属于废水处理技术领域，具体公开了一种含苯废水的处理方法，包括如下步骤：1)电解催化；2)UV氧化；3)厌氧酸化；4)缺氧反硝化；5)好氧硝化。该处理方法降解十分彻底，处理过程中不引入任何难处理元素，使废水彻底降解成H2O、CO2、N2等小分子物质，所述含苯废水通过本方法处理后，可显著提高废水的可生化性，大量削减废水中硝基苯类物质、苯胺类物质、氨氮、COD等污染物因子，与现有技术相比，成本低，操作方便，污染物因子消除彻底，具有极强的工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种含苯废水的处理方法
本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种含苯废水的处理方法。
技术介绍
含苯废水具体为硝基氯苯、硝基苯胺、氯化苯及其混合废水，硝基氯苯、硝基苯胺、氯化苯是应用广泛的化工基础原料，主要用于染料、医药、农药及炸药等行业，这些行业的生产废水中含有大量硝基苯、苯胺等有机污染物。国际上对其在工业废水中的合理排放有极为严格的限制，其毒性一般为其它化合物的20～30倍，且具有弱致突变性，长期接触对人体及动植物危害极大，美国环保局已将其列入优先控制的污染物名单中。在硝基苯生产领域，硝基苯洗涤废水是硝基苯生产流程中最大的污染源之一，硝基苯洗涤废水中，硝基苯的含量在2000mg/L左右，同时废水中含有少量苯、硝基酚、二硝基酚、硫酸盐、硝酸盐等物质；其它以硝基苯为原料的行业，废水中硝基苯含量一般在200～1000mg/L之间。此类废水如不进行有效处理，直接进入环境中势必给工农业生产、人民生活和健康带来极大危害。在这种背景下，研究开发高效、经济、环保的硝基氯苯、硝基苯胺、氯化苯废水处理技术成为当下环保领域内的热点与难点问题。此类废水中污染因子化学结构比较稳定，可生化性较差，属于难生物降解的废水，不宜直接采用生物法处理。关于此类废水的处理一般是通过氧化、还原的方式将废水中污染因子稳定的化学结构打破，从而提高废水的可生化性，便于进一步的生物降解。中国专利201610363484.5公开了一种超声波/铁碳微电解-Fenton氧化法处理硝基苯废水的方法与装置。硝基苯废水经过以上方法处理后，能够显著提高废水中游离Fe2+的浓度，从而大幅减少H2O2的用量，但是铁碳微电解中铁屑的用量较大，从而大幅增加铁泥量，使后期危险固废处理成本增加。中国专利201710403584.0公开了一种电催化氧化降解废水的方法，通过将电催化氧化、在线检测与超重力场结合来实现废水的处理，从而降低废水降解能耗和提高废水降解效率。中国专利201611187933.1公开了一种硝基苯废水的处理方法与装置。通过投加次氯酸钠溶液的方法来消除废水中的硝基苯含量，但是这项技术主要针对低浓度硝基苯废水处理，对于高浓度硝基苯废水处理意义不大，此外该专利技术投加次氯酸钠量较大，废水中氯离子浓度较高，不利于后期处理。关于此类废水的处理，现有的技术主要停留在废水中污染物因子的转化上，主要是将硝基苯、硝基苯胺等物质转化为宜生物降解的苯胺、氨氮、有机酸等物质，并没有彻底解决苯胺、氨氮、有机酸等污染物因子的去向问题。中北大学多次提出利用先进的超重力技术与纳米零价铁、电解催化氧化、臭氧氧化等技术结合来处理硝基苯废水，但是这样的研究主要停留在学术探讨阶段，究竟能否用于工业化生产，尚需研究。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种适合工业化应用的含苯废水的处理方法，该方法降解十分彻底，处理过程中不引入任何难处理元素，使废水彻底降解成H2O、CO2、N2小分子物质，不会对自然环境造成二次污染。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种含苯废水的处理方法，包括如下步骤：(1)电解催化氧化：将待处理废水泵至超滤系统，经超滤膜过滤后再提升至电解池，投加氧化剂，控制工作电压40～300V，电解催化时间10～30min，得处理液Ⅰ；(2)UV氧化：将处理液Ⅰ提升至UV反应塔，通入氧化剂，开启循环泵，催化氧化10～30min后得处理液Ⅱ；(3)厌氧酸化：待处理液Ⅱ达到处理要求后，再自流进入厌氧池，经充分水解酸化后得处理液Ⅲ；(4)缺氧反硝化：处理液Ⅲ自流进入缺氧池，经充分反硝化后得处理液Ⅳ；(5)好氧硝化：处理液Ⅳ自流进入好氧池，经充分硝化作用后得处理液Ⅴ，即完成处理。本专利技术所述的含苯废水为硝基氯苯、硝基苯胺、氯化苯及其混合废水，该类废水中硝基苯含量高、色度高、毒性大以及难生物降解，对厌氧菌、好氧菌均有抑制甚至杀灭作用，因此本专利技术方法先将待处理废水经过超滤处理以实现固液分离，从而降低废水色度，初步降低难生物降解的物质浓度，为后续生化处理提供条件。再将预处理后的废水依次经过电催化氧化和UV氧化，先在特定条件下对废水进行电解催化氧化，电催化能显著激发H2O2的活性位点，促进羟基自由基的释放，使废水中含苯的难降解成分开环为易降解基质，初步提高废水的可生化性，再根据电催化氧化后废水的BOD5/COD值，通过准确控制UV氧化条件对废水进行进一步的UV氧化处理，使处理液达到处理要求。上述氧化过程使处理液达到处理要求后，再进行后续的厌氧酸化、缺氧反硝化以及好氧硝化的生化处理，氧化处理后废水的毒性显著降低，利于厌氧细菌的生长，在厌氧细菌的作用，废水中不可生化的复杂有机物进一步分解为氨氮以及其它小分子有机物，以便于后续进一步的降解。最后，废水在好氧池中，能够将厌氧池中的小分子有机物直接转化为CO2、H2O等直接释放到大自然中；在硝化细菌的作用下，还能将厌氧池中的氨氮转化为硝基氮、亚硝基氮以及氮气，氮气释放到大自然中，硝化池中的硝基氮以及亚硝基氮回流至反硝化池，通过控制回流液至反硝化池的比例来实现硝基氮、亚硝基氮彻底分解成氮气，释放到大自然中。所述含苯废水为硝基氯苯废水、硝基苯胺废水、氯化苯废水及其混合废水，其水质特征为：COD＝1000～5000mg/L、硝基苯类物质＝50～500mg/L，苯胺类物质＝2～100mg/L，BOD5/COD≤0.10，氨氮＝30～100mg/L，pH＝6.0～9.0。步骤(1)中，所述超滤处理为利用超滤膜过滤，超滤膜的孔径为0.01～0.10μm，优选为0.05～0.06μm，在此优选孔径下降低废水色度的效率较高，且能充分降低废水中难生物降解的物质浓度，更有利于后续处理。电解过程的中工作电压优选为40～300V，电解催化时间为10～30min，作为优选，工作电压为60～120V，电解催化时间为25～30min。所述氧化剂为H2O2，H2O2的质量浓度为27.5％～35％，H2O2的投加量为处理液Ⅰ质量的0.1‰～0.5‰。作为优选，H2O2的投加量为处理液Ⅰ质量的0.3‰～0.5‰。所述电解反应的阳极极板采用钛材质，阴极极板采用铸铁材质，所述阳极极板采用钛材质，可以充分破坏废水中难降解的含苯有机污染物，以提高废水的可生化性。H2O2作为一种纯净、环保的氧化剂广泛于污水处理当中，但是H2O2单独氧化效率低、氧化时间长、用量高，为了提高H2O2的利用效率往往与其它药剂或设备结合形成组合工艺；电解是将电流通过电解质溶液，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程。本专利技术通过电解与H2O2的有效结合，能够显著激发H2O2分子的上活性位点，促进羟基自由基的释放，提高H2O2的氧化效率，从而提高废水的可生化性。实验表明，在上述优选电解条件以及优选H2O2投加量条件下，电解氧化过程中H2O2的氧化效率最高，可以使废水中含苯的难降解成分开环为易降解基质，从而提高废水的可生化性，为后续进一步氧化过程做好准备。步骤(2)中，所述氧化剂为H2O2，H2O2的质量浓度为27.5％～35％，H2O2的投加量为处理液Ⅱ质量的0.05‰～0.5‰。作为优选，H2O2的投加量为处理液Ⅱ质量的0.05‰～0.2‰。所述UV反应塔内设置有紫外灯，所述紫外灯为低压汞灯，波长范围为200本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含苯废水的处理方法，包括如下步骤：(1)电解催化氧化：将待处理废水经超滤处理后再提升至电解池，投加氧化剂，控制工作电压40～300V，电解催化时间10～30min，得处理液Ⅰ；(2)UV氧化：将处理液Ⅰ提升至UV反应塔，通入氧化剂，开启循环泵，催化氧化10～30min后得处理液Ⅱ；(3)厌氧酸化：待处理液Ⅱ达到处理要求后，再自流进入厌氧池，经充分水解酸化后得处理液Ⅲ；(4)缺氧反硝化：处理液Ⅲ自流进入缺氧池，经充分反硝化后得处理液Ⅳ；(5)好氧硝化：处理液Ⅳ自流进入好氧池，经充分硝化作用后得处理液Ⅴ，即完成处理。

【技术特征摘要】
1.一种含苯废水的处理方法，包括如下步骤：(1)电解催化氧化：将待处理废水经超滤处理后再提升至电解池，投加氧化剂，控制工作电压40～300V，电解催化时间10～30min，得处理液Ⅰ；(2)UV氧化：将处理液Ⅰ提升至UV反应塔，通入氧化剂，开启循环泵，催化氧化10～30min后得处理液Ⅱ；(3)厌氧酸化：待处理液Ⅱ达到处理要求后，再自流进入厌氧池，经充分水解酸化后得处理液Ⅲ；(4)缺氧反硝化：处理液Ⅲ自流进入缺氧池，经充分反硝化后得处理液Ⅳ；(5)好氧硝化：处理液Ⅳ自流进入好氧池，经充分硝化作用后得处理液Ⅴ，即完成处理。2.根据权利要求1所述的含苯废水的处理方法，其特征在于，所述含苯废水为硝基氯苯废水、硝基苯胺废水、氯化苯废水及其混合废水，其水质特征为：COD＝1000～5000mg/L、硝基苯类物质＝50～500mg/L，苯胺类物质＝2～100mg/L，BOD5/COD≤0.10，氨氮＝30～100mg/L，pH＝6.0～9.0。3.根据权利要求1所述的含苯废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化剂为H2O2，H2O2的质量浓度为27.5％～35％，H2O2的投加量为处理液Ⅰ质量的0.1‰～0.5‰。4.根据权利要求1所述的含苯废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超滤处理为利...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅伟松，王永，陈栋超，许颖进，戴火锋，
申请(专利权)人：浙江迪邦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33