一种基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法技术

本发明专利技术提供一种基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，属于丙烯腈污水处理领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法


[0001]本专利技术涉及丙烯腈污水处理领域，尤其是涉及一种基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法
。

技术介绍

[0002]丙烯腈是一种无色的有刺激气味液体，有剧毒，微溶于水，是合成纤维的重要单体
。
聚丙烯腈
PAN
基碳纤维在生产过程中会排放含一定浓度丙烯腈的污水
。
由于含丙烯腈污水的高危害性和难降解性，处理含丙烯腈污水已成为国内外公认的难题
。
[0003]目前，含丙烯腈污水的处理方法主要分为生化处理和高级氧化处理，生化处理最常用的是
A/O
活性污泥法，高级氧化处理最常用的是为芬顿氧化法和臭氧催化氧法
。A/O
活性污泥工艺（厌氧
‑
好氧工艺）主要分为缺氧段反应和好氧段反应；在缺氧段的厌氧池中，污泥中的反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将大量
NO3‑
N
还原为
N2，实现脱氮并降低
BOD5浓度；在好氧段的好氧池中，微生物生化降解有机物，
NH3‑
N
被硝化成
NO3‑
N。A/O
活性污泥工艺可以同时完成有机物的去除和脱氮的功能，但是由于
A/O 工艺的构筑物和机械设备相对较多
, 工艺较为复杂，需单独设置二沉池，占地面积大，项目投资大，运行维护成本高
。
芬顿氧化法是在酸性条件下，
H2O2在<br/>Fe
2+
存在下生成强氧化能力的羟基自由基
(
·
OH)
，并引发更多的其他活性氧，加快有机物和还原性物质的氧化，以实现对有机物的降解
。
现有技术中，芬顿氧化法适用于某些难生物降解或对生物有毒性的工业废水的处理
。
[0004]目前，碳纤维企业在生产过程中会产生大量的低浓度丙烯腈污水，丙烯腈作为聚丙烯腈
PAN
基碳纤维生产的主要原料，需作为重点特征污染物重点管控，聚丙烯腈
PAN
基碳纤维生产过程中产生的含丙烯腈污水排放标准必须满足
《
污水排入城镇下水道水质标准
》
（
GB/T31962
‑
2015
）表1中的
A
级标准，以及
《
石油化学工业污染物排放标准
》
（
GB31571
‑
2015
）表
1、
表3标准；其中，丙烯腈含量要求不高于
2.0mg/L。
但是，专利技术人经研究发现，现有的碳纤维生产过程中所产生的低浓度丙烯腈污水，其
COD
cr
含量一般在
300mg/L
左右，其较低的
CODcr
含量会导致
A/O
活性污泥生化系统负荷太低，无法有效运行发挥作用，无法依靠
A/O
生化处理有效降低污水中的丙烯腈含量
。
[0005]进一步的，专利技术人还发现，鉴于碳纤维生产过程中所产生的含丙烯腈污水，其中的丙烯腈存在有可生化性差
、
处理难度大
、COD
cr
含量低的特点，综合导致丙烯腈污水通过现有芬顿氧化处理
、A/O
生化处理
、
原电池内电解处理或者几种方法组合处理时，无法适应低
COD
cr
含量的丙烯腈污水的水质特点，处理效果均不理想，无法有效运行处理达标
。
并且，现有的丙烯腈污水处理方法还存在有不易于实现精准过程控制，达标处理的工艺操作复杂，处理效率不高，无法快速
、
高效降低污水中的丙烯腈含量及
COD
cr
含量
。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的技术缺陷，本专利技术提供一种基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，针对于低浓度丙烯腈污水，能够实现精准过程控制，简化污水处理
工艺，能够在提高处理效率的同时，有效降低污水中的丙烯腈含量及
CODcr
含量，实现污水达标排放
。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，由以下步骤组成：电解催化处理
、
芬顿强氧化处理
。
[0008]所述电解催化处理的方法为，丙烯腈污水经收集
、
计量后，导入至电解催化单元内，调节丙烯腈污水的全盐量至
1000
‑
1200mg/L
后，进行电解催化处理；所述丙烯腈污水的丙烯腈初始含量＜
10mg/L
，
COD
cr
含量＜
350mg/L。
[0009]优选的，所述电解催化处理中，电解催化处理的工作电压
13
‑
16V
，电流
120
‑
180mA
，电解时间8‑
12min。
[0010]优选的，所述电解催化单元内设置有涂覆复合氧化涂层的
DAS
钛基电极板； 所述复合氧化涂层为钌铱复合氧化涂层
。
[0011]优选的，所述钌铱复合氧化涂层的涂覆厚度为5‑8μ
m。
[0012]进一步的，所述芬顿强氧化处理，电解催化处理完成后的出水直接导入至芬顿强氧化单元，调节
pH
值至3‑4，然后投入过氧化氢和硫酸亚铁，进行芬顿强氧化处理；芬顿强氧化处理后的达标污水排出至污水排放管网或污水回用系统
。
[0013]优选的，芬顿强氧化处理过程中采用磁悬浮风机进行持续曝气；芬顿强氧化处理时间为
20
‑
30min。
[0014]优选的，过氧化氢和硫酸亚铁的施用量为
c
（
H2O2,mg/L
）
:c
（
Fe
2+
,mg/L
）
=1:1.8
‑
2.2。
[0015]优选的，所述过氧化氢采用浓度为
28
‑
30wt%
的过氧化氢溶液
。
[0016]优选的，过氧化氢溶液的添加量为芬顿强氧化单元内污水体积的1‑
1.5%。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术的基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，针对于低
COD
含量的丙烯腈污水的水质特点，通过电解催化与强氧化处理结合，能够在简化污水处理的工艺流程的同时，高效
、
节能
、
有效处理丙烯腈污水；同时，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，其特征在于，由以下步骤组成：电解催化处理
、
芬顿强氧化处理；所述电解催化处理的方法为，丙烯腈污水经收集
、
计量后，导入至电解催化单元内，调节丙烯腈污水的全盐量至
1000
‑
1200mg/L
后，进行电解催化处理；所述丙烯腈污水的丙烯腈初始含量＜
10mg/L
，
COD
cr
含量＜
350mg/L。2.
根据权利要求1所述的基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，其特征在于，所述电解催化处理中，电解催化处理的工作电压
13
‑
16V
，电流
120
‑
180mA
，电解时间8‑
12min。3.
根据权利要求1所述的基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，其特征在于，所述电解催化单元内设置有涂覆复合氧化涂层的
DAS
钛基电极板；所述复合氧化涂层为钌铱复合氧化涂层
。4.
根据权利要求3所述的基于电解催化与强氧化的丙烯腈污水组合处理方法，其特征在于，所述钌铱复合氧化涂层的涂覆厚度为5μ
m。5.
根据权利要求1所述的基于电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱源山，赵华建，刘欢，杨广瑞，崔曦，邵明福，杨富梅，王波，
申请(专利权)人：山东国泰大成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：