一種苯系廢水的處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種苯系廢水的處理方法，包括：步驟1，苯系廢水在紫外光或可見(jiàn)光照射下，在稀土元素的催化作用下，進(jìn)行鐵碳微電解處理，得到處理液；步驟2，步驟1所得處理液進(jìn)入循環(huán)式活性污泥生物反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理。還包括預(yù)處理步驟，預(yù)處理步驟操作如下：苯系廢水在稀土元素的催化作用下，進(jìn)行鐵碳微電解處理。本發(fā)明提供的苯系廢水的處理方法，將苯系廢水的COD值降至500mg/L以下，出水可以直接排放或者作為相應(yīng)的工藝用水。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種苯系廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種苯系廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化工、石油煉制、采煤、紡織、木材加工、油漆制造、制藥等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中均會(huì)排放出含苯廢水。苯是環(huán)境優(yōu)先控制污染物，具有致癌作用，這些廢水直接排入水體將對(duì)周?chē)h(huán)境造成危害，不容忽視。一般在預(yù)處理中采取直接燃燒和吸附的方法凈化，但因常規(guī)吸附劑價(jià)格昂貴、再生困難以及燃燒法設(shè)備操作難度大等原因，許多工礦企業(yè)對(duì)含苯廢水的處理仍未找到相應(yīng)的有效方法。
[0003]目前凈化含苯廢水可采用的方法有:
[0004](I)絮凝沉淀法:
[0005]這類(lèi)方法都是在一定pH值下加入無(wú)機(jī)混凝劑，然后加入有機(jī)絮凝劑。其最大特點(diǎn)是可以獲得大顆粒的絮體，把高分子有機(jī)物(苯及苯系化合物)凝集或吸附去除。其缺點(diǎn)在于可能引入二次污染，凈化效率不高。
[0006](2)吸附法:
[0007]芳烴可用大孔樹(shù)脂吸附法去除，也可用親油性濾料通過(guò)過(guò)濾吸附法去除苯系物，最常用的有機(jī)合成吸附劑是聚丙烯類(lèi)。如果吸附劑與無(wú)機(jī)絮凝劑配合使用，效果會(huì)更好些。還可將廢輪胎磨碎，在吸附塔中可使含苯0.5 %以下的廢水通過(guò)后，出水中可做到無(wú)苯檢出。
[0008]另外，由表面活性劑多元醇制成的醚型脆性聚氨脂泡沫塑料，可用來(lái)在廢水中吸附苯及苯類(lèi)有機(jī)液體，吸附量可達(dá)吸附劑自重的3?8倍，飽和后可用醋酸乙酯加熱或洗滌，再經(jīng)分餾而達(dá)到苯系物回收的目的。其缺點(diǎn)在于操作繁瑣，吸附容量不大，只能處理含量較低的廢水。
[0009](3)吹脫或蒸餾法
[0010]含苯廢水在O?60°C溫度范圍內(nèi)可在填料塔中用空氣進(jìn)行吹脫處理，吹出的含苯及甲苯的氣體可用焚燒法消除。對(duì)于含苯類(lèi)的工業(yè)廢水，經(jīng)過(guò)蒸餾法處理，很容易使廢水中苯類(lèi)物質(zhì)含量降低到5mg/L以下。焚燒法容易造成二次污染，而且此類(lèi)方法均須消耗大量氣體或蒸汽，能耗較高。
[0011](4)萃取法:
[0012]用二乙苯作萃取劑，也可有效地去除苯及苯系物。其缺陷在于二乙苯價(jià)格較高，回收萃取劑需用精餾法，有一定難度。
[0013]此外，一些工作如臭氧氧化、光化學(xué)氧化等處理方法尚處在研究階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明提供了一種苯系廢水的處理方法，將苯系廢水的⑶D值降至500mg/L以下，出水可以直接排放或者作為相應(yīng)的工藝用水。
[0015]一種苯系廢水的處理方法，包括:
[0016]步驟I，苯系廢水在紫外光或可見(jiàn)光照射下，在稀土元素的催化作用下，進(jìn)行鐵碳微電解處理，得到處理液；
[0017]步驟2，步驟I所得處理液進(jìn)入循環(huán)式活性污泥生物反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理。
[0018]本發(fā)明中的苯系廢水為高COD值的有機(jī)廢水，有機(jī)廢水經(jīng)過(guò)光促進(jìn)稀土鐵碳微電解處理后，將大部分有機(jī)物降解為小分子物質(zhì)，廢水的COD值可以降低50?80%，得到的處理液進(jìn)一步通過(guò)循環(huán)式活性污泥生物反應(yīng)器進(jìn)行生化處理，最終出水中COD值降至500mg/L以下，可以直接排放或者作為相應(yīng)的工藝用水。
[0019]如果苯系廢水的色度較高，則紫外光利用率大大降低，優(yōu)選的，還包括預(yù)處理步驟，預(yù)處理步驟操作如下:
[0020]苯系廢水在稀土元素的催化作用下，進(jìn)行鐵碳微電解處理。
[0021]苯系廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理步驟后，再依次進(jìn)行步驟I和步驟2，在預(yù)處理步驟中，苯系廢水色度降低，降低至一定程度后，在紫外光或可見(jiàn)光照射下進(jìn)行反應(yīng)，提高光能利用率。
[0022]預(yù)處理步驟和步驟I的區(qū)別僅在于，是否有紫外光或可見(jiàn)光照射，預(yù)處理步驟和步驟I中的稀土催化的鐵碳微電解的反應(yīng)條件可以相同，也可以不同，若相同，則僅需在預(yù)處理步驟結(jié)束后，施加紫外光或可見(jiàn)光照射即可。
[0023]為了提高鐵碳微電解處理的效率，作為優(yōu)選，預(yù)處理步驟和步驟I中，將苯系廢水的PH值調(diào)節(jié)至7?9，然后進(jìn)行鐵碳微電解處理。
[0024]作為優(yōu)選，步驟I中，在200?500W紫外燈照射下進(jìn)行。步驟I中的光促稀土鐵碳微電解處理也可以在可見(jiàn)光下進(jìn)行，采用可見(jiàn)光時(shí)，可以采用日光燈、白熾燈、LED等可見(jiàn)光光源進(jìn)行照射。
[0025]作為優(yōu)選，預(yù)處理步驟和步驟I中，稀土元素為鑭(La)、鈰(Ce)、鈧(Sc)、鐠(Pr)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鈥(Ho)、鉺(Er)中的至少一種，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，稀土元素用量為0.01%。?5%。O進(jìn)一步優(yōu)選，稀土元素為鑭或鋪。
[0026]為了提高鐵碳微電解處理的效率，優(yōu)選地，預(yù)處理步驟和步驟I中，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，鐵用量為0.1 %?5 %，活性炭用量為0.1 %?3 %，反應(yīng)時(shí)間2?6h。進(jìn)一步優(yōu)選，預(yù)處理步驟和步驟I中，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，鐵用量為I %?4%，活性炭用量為
0.1 %?2 %。最優(yōu)選，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，鐵用量為2 %?4 %，活性炭用量為0.1 %?
[0027]稀土元素起到催化作用，添加量不易過(guò)多，優(yōu)選地，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，稀土元素用量為0.01%。?5%0。進(jìn)一步優(yōu)選，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，稀土元素用量為
0.01%。?3%。。最優(yōu)選，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，稀土元素用量為0.05%。?1%0。
[0028]本發(fā)明中，苯系廢水、鐵、活性炭、稀土元素之間的用量關(guān)系均以質(zhì)量為單位進(jìn)行比例計(jì)算。
[0029]為了使鐵碳微電解反應(yīng)進(jìn)行充分，優(yōu)選地，步驟I中，鐵碳微電解處理時(shí)間為2?6h0
[0030]周期循環(huán)活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System，即CASS)在間歇式活性污泥法(SBR法)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)，在SBR池內(nèi)進(jìn)水端增加了一個(gè)生物選擇器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水，間歇排水，工藝過(guò)程遵循活性污泥的基質(zhì)積累-再生理論。
[0031]作為優(yōu)選，步驟2中，溶氧梯度為O?5mg/L。步驟2可以采用連續(xù)進(jìn)水或者間歇進(jìn)水，溶氧梯度大，轉(zhuǎn)移效率高，進(jìn)水量抗擾動(dòng)能力強(qiáng)，比傳統(tǒng)的SBR效率高很多。
[0032]CASS反應(yīng)池分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水等過(guò)程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行。
[0033]CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物處于好氧狀態(tài)，好氧菌在工作，在沉淀和排水階段不曝氣，微生物處于缺氧甚至厭氧狀態(tài)，厭氧菌在工作。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的，氧濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高，對(duì)于提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗都是有利的。
[0034]因此，溶氧量與廢水中的污染物種類(lèi)和含量有很大關(guān)系，溶氧量太大對(duì)后續(xù)的厭氧菌工作不利，溶氧量太小，對(duì)曝氣階段好氧菌的工作也不利，所以不能一概而論，只能針對(duì)一種廢水調(diào)節(jié)一個(gè)合適的溶氧量。
[0035]溶解梯度與菌處理廢水中的污染物的能力有關(guān)，CASS主反應(yīng)區(qū)內(nèi)溶氧量逐漸降低，所以溶氧梯度與好氧菌對(duì)污染物的作用程度有關(guān)，溶氧梯度應(yīng)該緩和，否則造成的擾動(dòng)太大，需要針對(duì)具體的廢水調(diào)節(jié)合適的溶氧梯度和菌用量等。
[0036]本發(fā)明提供的苯系廢水的處理方法，將苯系廢水的COD值降至50Omg/L以下，出水可以直接排放或者作為相應(yīng)的工藝用水。
【具體實(shí)施方式】
[0037]實(shí)施例1
[0038]二硝基氯苯廢水，呈黑褐色，COD = 20000mg/L，固含量3 %。
[0039](I)光促進(jìn)稀土鐵碳微電解處理:將二硝基氯苯廢水調(diào)pH = 7，鐵用量2%，活性炭用量為0.1%，稀土元素鑭的用量為0.1%。(鐵、活性炭、稀土元素用量均以廢水質(zhì)量為基準(zhǔn)，以下實(shí)施例和對(duì)比例如無(wú)特殊注明，均做相同解釋)，紫外光500?照射，常溫下反應(yīng)3h，所得出水COD = 4000mg/L，呈淺紅色。
[0040](2)CASS工藝反應(yīng)器生化處理:連續(xù)進(jìn)步驟(I)所得出水，溶氧量為0.5mg/L，水力停留時(shí)間為7d，流量為設(shè)計(jì)流量，出水COD = 360mg/L，無(wú)色。
[0041]對(duì)比例I
[0042]二硝基氯苯廢水，呈黑褐色，COD = 20000mg/L，固含量3 %。
[0043]光促鐵碳微電解處理:將二硝基氯苯廢水調(diào)pH= 7，鐵用量2%，活性炭用量為
0.1%，紫外光500?照射，常溫下反應(yīng)311，所得出水(》0 = 1500011^/1，呈淺紅色。
[0044]由于步驟(I)出水COD太大，導(dǎo)致不能進(jìn)入CASS系統(tǒng)。
[0045]由上述對(duì)比可知，不加稀土元素催化劑，步驟(I)的處理效果急劇下降，根本無(wú)法滿(mǎn)足后續(xù)處理要求。
[0046]實(shí)施例2
[0047]苯酚廢水，呈黑色，COD = 30000mg/L，固含量4 %。
[0048](I)光促進(jìn)稀土鐵碳微電解處理:將苯酚廢水調(diào)PH = 7，鐵用量3%，活性炭用量為
0.5%,稀土元素鑭用量為0.1%,紫外光500w照射常溫下反應(yīng)4h，所得出水COD = 3800mg/L，
呈淺紅色。
[0049](2)CASS工藝反應(yīng)器生化處理:連續(xù)進(jìn)步驟(I)所得出水，溶氧量為0.3mg/L，水力停留時(shí)間7d，流量為設(shè)計(jì)流量，出水COD = 480mg/L，無(wú)色。
[0050]對(duì)比例2
[0051 ] 苯酚廢水，呈黑色，COD = 30000mg/L，固含量4 %。
[0052](I)光促進(jìn)稀土鐵碳微電解處理:將苯酚廢水調(diào)PH = 7，鐵用量3%，活性炭用量為
0.5%,稀土元素鑭用量為0.1%0，紫外光200w照射常溫下反應(yīng)4h，所得出水COD = 5000mg/L，
呈淺紅色。
[0053](2)CASS工藝反應(yīng)器生化處理:連續(xù)進(jìn)步驟(I)所得出水，溶氧量為0.3mg/L，水力停留時(shí)間7d，流量為設(shè)計(jì)流量，出水COD = 3000mg/L，淡紅色。
[0054]由上述對(duì)比可知，在其他條件相同的情況下，對(duì)比例中紫外燈的功率太小也嚴(yán)重影響步驟(I)的處理效果，同樣導(dǎo)致步驟(2)工作壓力大，最終出水也不合格。所以紫外燈的功率也是一個(gè)必須要考慮的條件。
[0055]實(shí)施例3
[0056]硝基苯廢水，呈黑色，COD = 19000mg/L，固含量2 %。
[0057](I)光促進(jìn)稀土鐵碳微電解處理:將硝基苯廢水調(diào)pH = 6，鐵用量3%，活性炭用量為0.2 %，稀土元素鈰用量為0.1%0，紫外光500w照射，常溫下反應(yīng)3h，所得出水⑶D =3980mg/L，呈淺紅色。
[0058](2)CASS工藝反應(yīng)器生化處理:連續(xù)進(jìn)步驟(I)所得出水，溶氧量為0.5mg/L，水力停留時(shí)間為7d，流量為設(shè)計(jì)流量，出水COD = 490mg/L，無(wú)色。
[0059]對(duì)比例3
[0060]硝基苯廢水，呈黑色，COD = 19000mg/L，固含量2%。
[0061 ] (I)光促進(jìn)稀土鐵碳微電解處理:將硝基苯廢水調(diào)pH = 6，鐵用量3%，活性炭用量為0.2 %，稀土元素鈰用量為0.1%0，紫外光500w照射，常溫下反應(yīng)3h，所得出水⑶D =3980mg/L，呈淺紅色。
[0062](2)CASS工藝反應(yīng)器生化處理:連續(xù)進(jìn)步驟(I)所得出水，溶氧量為0.lmg/L，水力停留時(shí)間為7d，流量為設(shè)計(jì)流量，出水COD = 2800mg/L。
[0063]由上述對(duì)比例可知，CASS工藝中溶氧量太少，會(huì)對(duì)其處理廢水的效果影響嚴(yán)重，最終達(dá)不到處理要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種苯系廢水的處理方法，其特征在于，包括: 步驟I，苯系廢水在紫外光或可見(jiàn)光照射下，在稀土元素的催化作用下，進(jìn)行鐵碳微電解處理，得到處理液； 步驟2，步驟I所得處理液進(jìn)入循環(huán)式活性污泥生物反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理。2.如權(quán)利要求1所述的苯系廢水的處理方法，其特征在于，還包括預(yù)處理步驟，預(yù)處理步驟操作如下: 苯系廢水在稀土元素的催化作用下，進(jìn)行鐵碳微電解處理。3.如權(quán)利要求2所述的苯系廢水的處理方法，其特征在于，預(yù)處理步驟和步驟I中，將苯系廢水的PH值調(diào)節(jié)至7?9，然后進(jìn)行鐵碳微電解處理。4.如權(quán)利要求2所述的苯系廢水的處理方法，其特征在于，預(yù)處理步驟和步驟I中，稀土元素為鑭、鈰、鈧、鐠、釓、鋱、鈥、鉺中的至少一種，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，稀土元素用量為0.01%。?5%0。5.如權(quán)利要求2所述的苯系廢水的處理方法，其特征在于，預(yù)處理步驟和步驟I中，以苯系廢水的質(zhì)量為基準(zhǔn)，鐵用量為0.1%?5%，活性炭用量為0.1%?3%，反應(yīng)時(shí)間2?6h。6.如權(quán)利要求2所述的苯系廢水的處理方法，其特征在于，步驟I中，在200?500W紫外燈照射下進(jìn)行。7.如權(quán)利要求1或2所述的苯系廢水的處理方法，其特征在于，步驟2中，溶氧梯度為O?5mg/L。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK105836977SQ201610405222
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】林金華, 毛兵, 朱溫杰, 陳磊, 張靜
【申請(qǐng)人】浙江奇彩環(huán)境科技股份有限公司