ＴＤＩ废水深度处理方法技术

本发明专利技术公开了一种ＴＤＩ废水处理方法，主要包括冷却、催化还原、催化氧化、中和絮凝沉淀、膜生物反应器、臭氧－生物活性炭等工序。污水先经冷却，在催化还原装置中添加经过活化的铁与防板结的补充填料，催化氧化槽内填充有催化剂、惰性剂，按１∶１的比例混配均匀，同时投加双氧水作为氧化剂，经中和絮凝沉淀后进入膜生物反应器处理，再经臭氧－活性炭处深度理后可作为中水回用的水源水。采用本发明专利技术方法处理后的废水，ＣＯＤ去除率可达９９．５％，ＣＯＤ、色度及苯胺、硝基苯其检测完全达到国家排放标准，对环境无二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业废水处理
，特别是涉及一种TDI废水的深度处 理方法。
技术介绍
TDI即甲苯二异氰酸酯，是聚氨酯工业的基本原料，产品广泛用于汽车、造 船、飞机、电子、石油化工、建筑、轻工、家具、绝热工程等许多行业。TDI生 产工艺流程长，化学反应复杂，自动化程度高，控制难度大，属当代高科技高 附加值产业。在TDI生产过程中，排放多种污水，其毒性大，污染物浓度高，主要有碱洗废水，氢化废水、硝化废水等，污染物主要含有苯胺类、硝基苯类坐 寸。目前TDI废水的处理方法主要有以下几种(1)蒸发+焚烧法采用将生产废水蒸发浓縮，然后将浓縮液焚烧的工 艺。该工艺是根据溶液中水与有机物在同一压力下沸点的不同，通过控制蒸发 的压力和温度，使水与有机物及无机盐进行分离，浓縮后有机物及无机盐的浓溶液送到焚烧炉焚烧，而蒸发出的蒸馏液，其C0D、色度、盐分及硝基苯等污染物绝大部分得以去除，污染物的浓度降低，可生化性升高，再经过后续的生化、 物化处理，以达到处理要求。但该/3法投资大，运行费用高，蒸汽冷凝液中夹带有机物严重，同时该种方法只能处理TDI生产中的硝基苯类废水，而对苯胺 类废水无能为力。在进行浓縮液焚烧时会造成烟气污染，发生污染物转移。沧州大化TDI有限责任公司于2001年至2003年就采用蒸发+焚烧的方法，废水 处理费用高、效果不稳定，二次污染较为严重，于2003年改为其它工艺。(2) 二氧化氯催化氧化法利用二氧化氯与催化剂的催化氧化作用，将 苯环及大分子有机物分解为无机物或小分子的有机物，以提高废水的可生化性。 但该方法有如下缺点二氧化氯分解不彻底，易产生二次水质污染；二氧化氯 需现场制作，浓度有波动，对操作要求较高且操作环境较差，有氯化氢，氯气 及二氧化氯等气体产生；处理效果不稳定，催化剂对硝基苯类敏感，在有硝基 苯存在的环境下，催化剂非常容易中毒，因此在处理TDT生产废水时，其中的 硝化污水中的大量硝基苯类物质，需要先被还原为苯胺类物质才可进行催化氧 化，如果预处理效果不好，将直接导致催化剂中毒，处理系统崩溃，而且在进 入催化氧化工序之前还需进行过滤等措施除去油类及颗粒物质，否则极易造成 堵塞和催化剂失效。(3) 铁基-双氧水催化氧化法利用feton试剂原理进行催化氧化，Fe2+ 与HA发生反应产生，0H自由基，*0H自由基具有极强的氧化作用，可将有机物 直接矿化。但是Feton试剂反应速度过快，产生的 0H有很大部分未和有机物 解除就自行湮灭，造成试剂浪费。河北万圣环保科技集团有限公司于2006年公 开了 "含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法"(专利号200610012900)，该 方法即为铁基-双氧水催化氧化法，该方法对硝基苯、苯胺类废水有较好的处理 效果，但该方法对TDI生产废水中的硝基苯废水中的结晶没有很好的解决，处 理后的废水可达到排放标准，无法达到中水回用的进水指标。以上方法均为该种废水的一般处理，污水可达到国家污水 放标准，但是 如果需要对污水进--步回用，以上方法均很难达到中水回用的进水水质指标。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种TDI废水深度处 理方法，将污水处理效率极大提高，使污水达到中水回用的进水指标。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是以Feton试剂原理为原型，进行 了改进，减缓Fe^与HA发生反应速度，增加方法处理效率，增强氧化效果，并 对催化剂进行了创新(填料组成分为两部分第一部分为催化剂，为规则形状 的双铸铁环，铸铁含碳量^3%并且铸造过程中添加0. 1%铜；第二部分为惰性剂， 为石墨与①50mm聚丙烯球混合物，石墨与聚丙烯球的比例为1:1)，并完善了后 续处理工艺，污水先经冷却，在催化还原装置中添加经过活化的铁与防板结的 惰性剂，催化氧化槽内填充有催化剂、惰性剂，催化剂与惰性剂按l: l的比例 混配均匀，同时投加双氧水作为氧化剂，经中和絮凝沉淀后进入膜生物反应器 处理，再经臭氧-活性炭处深度理后可作为中水回用的水源水。该TDI废水处理 方法包括如下步骤(1) 冷却结晶将TDI废水中的硝基苯废水进行冷却结晶处理；(2) 调节ra值调节废水的pH值，使pH值达到2 4;(3) 催化还原调节PH值后的废水在还原反应器中进行还原反应，还原反应器中添加经过活化的铁与防板结的惰性剂，添加比例为l:l，反应器中混合 搅拌利用空气搅拌，汽水比为8:1;废水在催化还原反应器中停留时间为2-5小 时；(4) 再调节PH值再调节废水的pH位，使pli值达到2 4;(5)催化氧化处理调节pH值后的废水在催化氧化反应器内进行催化氧化 处理，催化氧化反应器内填充有催化剂、惰性剂，按i: l的比例混配均匀，同时加入浓度为30。/。左右的HA15 30L/ (m"废水)，反应器其中混合搅拌利用空 气搅拌，气水比为8: 1。废水在催化氧化反应器内停留时间为3 6小时；(6) 絮凝沉淀经催化氧化处理后的废水在斜管沉淀器内进行中和絮凝沉 淀，沉淀时间为3小时；(7) 膜生物反应经絮凝沉淀处理后的上清液进入膜生物反应器，池中装 有中空纤维膜，膜生物反应器中污泥浓度为9g/L，生化有效接触时间为20小时；(8) 臭氧-生物活性炭处理膜生物反应器出水再经过臭氧-活性炭处理后 排放，臭氧接触时间10h，活性炭接触时间0. 7h;本专利技术的基本原理是(1) TDI废水中的硝化废水温度很高，低温时水中有机物会有大量结晶， 在此股废水进入污水处理系统之前将其降温结晶后，对后续处理的负荷会有很 大降低；(2) 过氧化氢在一定的条件下可产生氧化性很强的-OH自由基，该羟基自 由基比其他一些常用的强氧化剂具有更高的氧化电极电位，其氧化活性大约是 氯的2倍，位于原子氧和氟之间，因此，*0H自由基是一种很强的氧化剂。-OH 自由基可以将有机污染物直接氧化成无机物，或将其转化为低毒的易生物降解 的中间产物，从而将污水的可生化性提高。过氧化氢在与F^—组成氧化体系， 会产生更高浓度的'OH自由基，从而大大提高了氧化能力，使污水的处理反应 时间相对更短、更易于控制、对有机物的降解更加彻底。本专利技术对催化剂进行 了处理，减缓了系统中Fe"的释放速度，控制了双氧水与Fe2—的反应速度，使 催化氧化在可控范围内工作。(3) 膜生物反应器通过活性污泥来去除水中nr生物降解的有机污染物，由于采用了中空纤维膜进行固液分离，使得膜生物反应器中的微生物没有流失， 污泥浓度得到极大提高，生物量比传统活性污泥高得多，生化效率大大提高， 同时出水悬浮物极低，使出水可满足进一 步进行深度处理的要求。(4)臭氧-活性炭法是一种用于水深度处理的臭氧氧化与活性炭吸附的组 合法，先进行臭氧氧化，后进行活性炭吸附，其间还有生物降解作用。臭氧具 有极强的氧化性，能与许多物质发生反应，去除水中部分污染物，并为其后的 活性炭滤池提供所剩余的臭氧或氧气，进而为活性炭吸附有机物以及微生物栖 生、繁殖提供了良好条件。这样，活性炭表面逐渐形成生物膜，起到生物降解 作用。本专利技术TDI废水处理深度方法，工艺实用，处理效果稳定，催化剂适用范 围广，性能稳定，维护简单且维护费用低；双氧水分解彻底不产生二次水质污 染，不产生气体污染。采用本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＴＤＩ废水深度处理方法，其特征是以Ｆｅｔｏｎ试剂原理为原型，进行了改进，减缓Ｆｅ↑［２＋］与Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］发生反应速度，增加方法处理效率，增强氧化效果，并对催化剂进行了大胆创新（填料组成分为两部分：第一部分为催化剂，为规则形状的双铸铁环，铸铁含碳量≮３％并且铸造过程中添加０．１％铜；第二部分为惰性剂，为石墨与Φ５０ｍｍ聚丙烯球混合物，石墨与聚丙烯球的比例为１∶１），并完善了后续处理工艺，污水先经冷却，在催化还原装置中添加经过活化的铁与防板结的惰性剂，催化氧化槽内填充有催化剂、惰性剂，按１∶１的比例混配均匀，同时投加双氧水作为氧化剂，经中和絮凝沉淀后进入膜生物反应器处理，再经臭氧－活性炭处深度理后可作为中水回用的水源水。该ＴＤＩ废水处理方法包括如下步骤：　（１）冷却结晶：将ＴＤＩ废水中的硝基苯废水进行冷却结晶处理；　（２）调节ＰＨ值：调节废水的ｐＨ值，使ｐＨ值达到２～４；　（３）催化还原：调节ＰＨ值后的废水在还原反应器中进行还原反应，还原反应器中添加经过活化的铁与防板结的补充填料，添加比例为１∶１，反应器中混合搅拌利用空气搅拌，汽水比为８∶１；废水在催化还原反应器中停留时间为２－５小时；　（４）再调节ＰＨ值：再调节废水的ｐＨ值，使ｐＨ值达到２～４；　（５）催化氧化处理：调节ｐＨ值后的废水在催化氧化反应器内进行催化氧化处理，催化氧化反应器内填充有混配的催化剂（规则形状的双铸铁环，铸铁含碳量≮３％并且铸造过程中添加０．１％铜）、补充填料（石墨、φ５０ｍｍ聚丙烯球），按１∶１的比例混配均匀，同时加入浓度为３０％左右的Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］１５～３０Ｌ／（ｍ↑［３］废水），反应器其中混合搅拌利用空气搅拌，气水比为８∶１。废水在催化氧化反应器内停留时间为３～６小时；　（６）絮凝沉淀：经催化氧化处理后的废水在斜管沉淀器内进行中和絮凝沉淀，沉淀时间为３小时；　（７）膜生物反应：经絮凝沉淀处理后的上清液进入膜生物反应器，池中装有中空纤维膜，膜生物反应器中污泥浓度为９ｇ／Ｌ，生化有效接触时间为２０小时；　（８）臭氧－活性炭处理：膜生物反应器出水再经过臭氧－活性炭处理后排放，臭氧接触时间１０ｈ，活性炭接触时间０．７ｈ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福东，王磊，岳培恒，李树炳，李士安，
申请(专利权)人：山东国信环境系统有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]