一种含吡咯烷酮的化工生产废水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含甲基吡咯烷酮的化工生产废水处理方法，本发明专利技术中在使用活性污泥进行厌氧发酵前，采用微电解+芬顿反应相结合的手段，去除水体中大部分的COD，将COD的去除率提高至45％以上，大幅度降解污水中难降解有机物的浓度，之后再利用水解酸化装置进行水解，提高废水中的B/C值，减轻了后续污水处理工艺负荷并提高了污水的可生化性，后端经过好氧装置，可以保证废水达到《污水综合排放标准》GB8978

【技术实现步骤摘要】
一种含吡咯烷酮的化工生产废水处理方法


[0001]本专利技术涉及化工废水处理
，具体涉及一种含甲基吡咯烷酮和2
‑
吡咯烷酮的化工生产废水处理方法。

技术介绍

[0002]N
‑
甲基吡咯烷酮及～吡咯烷酮是含氮杂环化合物中一种典型的有机极性溶剂，具有低挥发性、高极性和无腐蚀性等特点，用途覆盖了锂电池、粘合剂、颜料、染料和医药等诸多行业。由于具有良好的水混溶性，极易随着废水排放到环境中。且结构稳定，可生化性差且具有较强的生物毒性，在自然界的水土环境中稳定性很强，不易在自然条件下被水解或光解，也不易被环境微生物所降解。未经处理达标吡咯烷酮废水一旦排放到环境中，必然会对生态环境及水域系统造成严重危害。
[0003]吡咯烷酮废水的处理难点主要在于如何去除高浓度的COD及氨氮。对于高浓度的COD，目前一般采用高效的UASB反应器，利用颗粒污泥的高效降解作用，为混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质，并在产甲烷菌作用下，将污水中的大部分有机物分解成二氧化碳和甲烷，产生的甲烷还可以用于厂区燃烧装置，减少厂区燃烧成本，提高清洁生产水平。但对于COD浓度过高时，直接采用UASB反应器处理废水降解周期长、污泥量大、能耗高、处理效率低。

技术实现思路

[0004]针对上述
技术介绍
中的问题，本专利技术的目的在于提供一种含甲基吡咯烷酮和2
‑
吡咯烷酮的化工生产废水处理方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种含吡咯烷酮的化工生产废水处理方法，该方法包括如下步骤：
[0007]S1、检测化工废水的pH值，根据检测结果向待处理的废水中加入酸碱调节剂调节废水的pH至3.5以下；
[0008]S2、向步骤S1得到的调节完pH值的废水中加入铁屑、活性炭混合颗粒，进行微电解反应，同时进行曝气，反应1～1.5h，得到微电解后的溶液；其中，所述铁屑与活性碳的质量比为1:(0.6
‑
1.5)，所述铁屑的添加量为100～150mg/L；
[0009]S3、向步骤S2得到的微电解后废水加入到芬顿反应装置中，调节pH值在2～3，加入FeSO4·
7H2O，稳定后再加入H2O2溶液，控制H2O2浓度在5.0～10.0mL/L，搅拌反应1.5～2.5h；其中，所述FeSO4·
7H2O的添加量为4～10mg/mL；
[0010]S4、向步骤S3得到的降解溶液置于水解酸化装置中，加入厌氧活性污泥，控制温度21～26℃，反应时间8～16h；
[0011]S5、水解酸化出水，流入缺氧和好氧反应池，控制温度为21～26℃，活性污泥浓度4000mg/L，反应停留时间为12～48h。
[0012]进一步地，所述步骤S2中所述铁屑与活性碳的质量比为1:(0.8
‑
1)，所述铁屑的添
加量为125mg/mL。
[0013]进一步地，所述步骤S3中控制H2O2浓度在7.5～10.0mL/L，搅拌反应1.5～2.5h；其中，所述FeSO4·
7H2O的添加量为4～10mg/mL。
[0014]更进一步地，所述步骤S3中FeSO4·
7H2O的添加量为4～6mg/mL。
[0015]进一步地，所述步骤S4中厌氧发酵控制温度25℃，反应时间12h。
[0016]进一步地，所述步骤S5中控制发酵温度25℃，反应停留时间为24h。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0018]本专利技术中在使用活性污泥进行厌氧发酵前，采用微电解+芬顿反应相结合的手段，去除水体中大部分的COD，将COD的去除率提高至45％以上，大幅度降解污水中难降解有机物的浓度，之后再利用水解酸化装置进行水解，提高废水中的B/C值，减轻了后续污水处理工艺负荷并提高了污水的可生化性，后端经过好氧装置，可以保证废水达到《污水综合排放标准》GB8978
‑
1996中的三级排放标准，为污水的达标排放与回用提供了保障。
具体实施方式
[0019]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0020]实施例1
[0021]一种含甲基吡咯烷酮的化工生产废水处理方法，该方法包括如下步骤：
[0022]S1、检测化工废水的pH值，根据检测结果向待处理的废水中加入酸碱调节剂调节废水的pH至3；
[0023]S2、向步骤S1得到的调节完pH值的废水中加入铁屑、活性炭混合颗粒，进行微电解反应，同时进行曝气，反应1.5h，得到微电解后的溶液；其中，所述铁屑与活性碳的质量比为1:1，所述铁屑的添加量为125mg/mL；
[0024]S3、向步骤S2得到的微电解后废水加入到芬顿反应装置中，调节pH值在2～3，加入FeSO4·
7H2O，稳定后再加入H2O2溶液，控制H2O2浓度在5.0～10.0mL/L，搅拌反应2h；其中，所述FeSO4·
7H2O的添加量为5mg/mL；
[0025]S4、向步骤S3得到的降解溶液置于水解酸化装置中，加入厌氧活性污泥，控制温度25℃，反应时间12h；水解酸化出水，流入缺氧和好氧反应池，控制温度为25℃，活性污泥浓度4000mg/L，反应停留时间为24h。
[0026]实施例2小试实验
[0027](1)微电解反应：量取400ml NMP和400ml的2
‑
吡咯烷酮1：1混合(符合现有的废水模拟条件)均匀并调PH至3。称取100g预处理后的活性碳(活性碳经NMP和2
‑
吡咯烷酮的混合液体浸泡3天，以消除活性炭吸附作用对去除率的影响)和100g铁屑，加入上述混合液，震荡1.5h，取原水及微电解上清液出水测COD、BOD。倒掉微电解出水(再一次消除活性炭吸附的影响)。重新加入800ml混合原水，测出水COD、BOD，验证稳定性。实验结果见表1、2。
[0028]表1微电解反应前后COD检测结果
[0029][0030]表2微电解反应前后BOD检测结果
[0031][0032]由上述实验可以看出，排除活性炭吸附的影响，微电解对本水质的COD去除率很高，说明微电解对精化废水预处理是可行的，且废水中的BOD与COD的比值有明显的增加。
[0033](2)芬顿反应：分别取250ml的2
‑
吡咯烷酮和NMP1：1，置于1000ml烧杯中，调PH至2～3；分别取3份100ml的原水置于3个锥形瓶中；称取0.5g的FeSO4·
7H2O共3份分别放入锥形瓶中；加入0.50ml、0.75ml、1.00ml的H2O2，控制双氧水浓度分别为5.0ml/l、7.5ml/l、10.0ml/l；封口振荡1.5h。检测处理前后COD、BOD值，实验结果见表3、4。
[0034]表3芬顿反应前后CO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含吡咯烷酮的化工生产废水处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、检测化工废水的pH值，根据检测结果向待处理的废水中加入酸碱调节剂调节废水的pH至3.5以下；S2、向步骤S1得到的调节完pH值的废水中加入铁屑、活性炭混合颗粒，进行微电解反应，同时进行曝气，反应1～1.5h，得到微电解后的溶液；其中，所述铁屑与活性炭的质量比为1:(0.6
‑
1.5)，所述铁屑的添加量为100～150mg/mL；S3、向步骤S2得到的微电解后废水加入到芬顿反应装置中，调节pH值在2～3，加入FeSO4·
7H2O，稳定后再加入H2O2溶液，控制H2O2浓度在5.0～10.0mL/L，搅拌反应1.5～2.5h；其中，所述FeSO4·
7H2O的添加量为4～10mg/mL；S4、向步骤S3得到的降解溶液中加入置于水解酸化装置中，加入厌氧活性污泥，控制温度21～26℃，反应时间8
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16h；S5、水解酸化出水，流入缺氧和好氧反应池，控制温度为21～26℃，活性污泥浓度4000mg/L，反应停留时间为12
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑，丁希俊，王震，
申请(专利权)人：安徽志远环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：