CN101618919A - 一种己内酰胺氨肟化工艺生产废水的处理方法 - Google Patents

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马欣
李本高
桑军强
张利强
杨青
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Abstract

一种己内酰胺氨肟化工艺生产废水的处理方法,包括:在待处理的废水中加入氧化剂,通过氧化反应将废水中对生化系统有冲击的有机物氧化为对微生物无害的有机物,氧化完后的废水进入絮凝沉降池中进行絮凝沉淀,杂质沉降下来后,出水与其他废水混合后进入生化系统进行进一步处理。本发明方法将己内酰胺氨肟化工艺生产废水中对生化系统有冲击的有机物氧化为对微生物无害的有机物,提高废水的可生化性同时降低废水中的有机物含量,使该类废水能够与其他废水混合后进入生化系统中进行进一步处理。

Description

一种己内酰胺氨肟化工艺生产废水的处理方法 技术领域
本发明涉及一种生产废水的处理方法,尤其是一种对生化系统产生 冲击的己内酰胺氨肟化工艺生产废水的处理方法。 背景技术
己内酰胺是合成尼龙-6纤维和尼龙-6工程塑料的单体,在聚合材 料领域应用广泛。己内酰胺工艺生产废水中的C0D、 B0D、氨氮等含量高, 其主要污染物为环己酮、环己垸、环己醇、苯、环己酮肟、有机酸、己 内酰胺、氨氮等。目前,己内酰胺废水的处理主要还是生化的方法。
近年来,己内酰胺生产工艺的研究取得了显著的进展。许多经济、 环保的新工艺得到了开发和应用,新工艺的应用在给企业带来经济效益 的同时,也使废水的水质和水量产生了变化,增加了废水处理的难度。
中国石化某公司采用单釜连续淤浆床合成环己酮肟工艺技术建成 了环己酮氨肟化制备环己酮肟工业装置,环己酮肟生产成本降低800余 元/吨,具有显著的经济效益。但该工艺产生的废水虽然水量只占全厂 水量的十分之一,废水中却含有对生化系统中的微生物有破坏作用的酮 类有机物,废水的B/C比值接近零,直接排放会使全厂生化处理系统中 的微生物大量死亡,对生化系统造成很大的冲击,严重影响全厂污水处 理系统的运行。因此必须对这类废水进行单独预处理,去除废水中对生 化系统冲击严重的有机物,同时提高废水的可生化性,并降低废水中的 有机物含量,使该类废水能进入污水处理系统进行统一处理。
目前,对于氨肟化工艺产生的己内酰胺废水,国内外还没有相关的 研究报道。同时国内外直接针对制备环己酮肟单元工艺废水处理的相关 报道也较少,实际生产中往往把这部分废水同其它工段的废水混合后统 一处理,由此造成水中有机物含量大大升高,生化处理性能下降,增加 了处理难度,严重影响了污水的处理效果。国内外的文献对于常用工艺产生的己内酰胺废水的处理方法的报道主要集中在生化技术的提高改 进方面,例如:
a. 膜生物反应器处理己内酰胺新工艺生产废水,工业用水与废水,
2007/04,黄敬;在原A/0处理系统中采用膜生物反应器技术对己内酰胺 工艺生产废水进行生化处理,更加有效地提高了己内酰胺工艺生产废水 生化处理装置抗高浓度废水冲击的能力。
b. 厌氧生化技术在己内酰胺废水处理中的应用,合成纤维工业, 2003/01;刘小秦;提出了将己内酰胺工艺生产废水中有机物浓度较高 的废水先经过厌氧处理的方法。
c. 高含氮高浓度有机废水生物处理技术研究,工业水处理, 2004/01;寇建朝、李丽英等;提出了以SBR法作为处理工艺主体的 ENSBR/BDAR/PCOR/三段生物处理工艺,己内酰胺废水经该工艺处理后出 水水质达到国家二级排放标准。
发明内容
本发明的目的是提出一种己内酰胺氨肟化工艺生产废水的预处理 方法,将己内酰胺氨肟化工艺生产废水中对生化系统有冲击的有机物氧 化,使其分解为对微生物无害的小分子有机物,提高废水的可生化性, 同时降低废水中的有机物含量,使该类废水能够与其他废水混合后进入 生化系统中进行进一步处理。
本发明提出的处理方法包括:在待处理的废水中加入氧化剂进行氧 化反应,将废水中对微生物有害的有机物氧化为对微生物无害的有机 物,氧化完后的废水进行絮凝沉淀,杂质沉降下来后,出水与其他废水 混合后进入生化系统进行进一步处理。
按照本发明提出的处理方法,根据氧化剂的不同,在待处理的废水 中加入酸或碱,调整至该氧化剂发生氧化反应适合的PH值。所说的氧 化剂可以是臭氧、高锰酸钾或氯气中,优选臭氧。采用臭氧做氧化剂时
废水的pH值可以是7 — 12,优选8 — 11。采用高锰酸钾、氯气做氧化剂 时废水的pH值可以是1一7,优选2 — 6。按照本发明提出的处理方法,所说的氧化剂还可以是双氧水、二氧 化氯或次氯酸钠,优选双氧水。在废水中加入上述氧化剂的同时,还可
以加入催化剂。所说的催化剂可以选自过渡金属离子Fe2+、 Mn2+、 Ni2+、 Co2+、 Cd2+、 Cu2+、 Ag+、 C,和Zn2+中的一种或几种,也可以选自金属氧化 物Mn。2、 Ti02和Ah03中的一种或几种。废水的pH值可以是1一7,优选
2 — 6。
在本发明中,还可采用光催化、电催化、超声催化、磁力催化中的
一种或几种辅助方法提高氧化反应的反应效果,如:采用光十双氧水、 光+臭氧、电+双氧水等方式来处理废水。
本发明的氧化反应过程优选在搅拌下进行,可以采用机械搅拌的方 法,也可以采用在曝气搅拌或是打循环回流进行搅拌的方法。氧化反应
的时间可以是10 — 120分钟,优选30—60分钟。
本发明的絮凝沉淀过程中,也可采用投加絮凝剂的方式来增强絮凝 沉淀的效果。所说的絮凝剂可以是聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰 胺中的一种或几种。絮凝沉淀的时间可以是0.5-5小时,优选1_3小时。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1. 将对生化系统产生冲击的己内酰胺氨肟化工艺生产废水进行预 处理,避免了生化系统改造所花费的大量成本。
2. 处理设施投资费用低,氧化剂投加量小,处理方法简单,处理 成本低廉。
3. 该方法绿色环保,不会造成二次污染。 具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明,但本发明要求保护 的范围并不局限于实施例表示的范围。 实施例1
采用双氧水+ Fe"处理己内酰胺废水。操作条件为:进水pH值为4, 催化剂F,的投加量为1Omol/L, HA投加量为300mg/L,反应器内废水停留时间20分钟,絮凝池中废水的停留时间为2小时,处理前后废水 的水质指标见表1 。
表1双氧水+ Fe2+处理废水水质数据
<table>table see original document page 6</column></row> <table>
由表1中的数据可以看出,废水经过氧化处理后,B/C比由0.01 提高至0.42,可生化性大大提高,废水达到进入生化系统进行处理的要求。
实施例2
采用臭氧处理己内酰胺废水。操作条件确定为:进水PH值为10,
03投加量为200mg/L,反应器内废水停留时间10分钟,絮凝池中废水的 停留时间为1.5小时,反应前后废水的水质指标见表2。由表2中的数 据可以看出,废水经过氧化处理后,B/C比由0提高至0.41,可生化性 大大提高,废水达到进入生化系统进行处理的要求。
表2臭氧处理废水水质数据
<table>table see original document page 6</column></row> <table>
采用二氧化氯+ Fe2+处理己内酰胺废水。操作条件确定为:进水pH 值为3,催化剂F,投加量为15 mol/L, 0102投加量为400mg/L,反应 器内废水停留时间30分钟,絮凝池中废水的停留时间为2小时,反应 完毕前后废水的水质指标见表3。由表3中的数据可以看出,废水经过 氧化处理后,B/C比由0提高至0.35,可生化性大大提高,废水达到进 入生化系统进行处理的要求。表3 二氧化氯+ Fe"处理废水水质数据
<table>table see original document page 7</column></row> <table>
实施例4
采用双氧水+ Mn2+处理己内酰胺废水。操作条件确定为:进水pH值 为5,催化剂Mn "投加量为12 mol/L,比02投加量为300mg/L,反应器 内废水停留时间30分钟,絮凝池中废水的停留时间为2小时,反应完 毕前后废水的水质指标见表4。由表4中的数据可以看出,废水经过氧 化处理后,B/C比由0提高至0.45,可生化性大大提高,废水达到进入 生化系统进行处理的要求。
表4双氧水+Mn2+处理废水水质数据<table>table see original document page 7</column></row> <table>
实施例5
采用光+双氧水+ Fe2+处理己内酰胺废水。操作条件确定为:进水 pH值为4,催化齐ij 「62+的投加量为5mol/L, HA投加量为200mg/L,采 用100W紫外灯做光源,反应器内废水停留时间20分钟,絮凝池中废水 的停留时间为2小时,处理前后废水的水质指标见表5。由表5中的数 据可以看出,废水经过氧化处理后,B/C比由0.005提高至0.42,可生 化性大大提高,废水达到进入生化系统进行处理的要求。
表5光+双氧水+ Fe2+处理废水水质数据
<table>table see original document page 7</column></row> <table>实施例6
采用光+臭氧处理己内酰胺废水。操作条件确定为:进水PH值为 10, 03投加量为80mg/L,采用100W紫外灯做光源,反应器内废水停留 时间10分钟,絮凝池中废水的停留时间为1.5小时,反应前后废水的 水质指标见表6。由表6中的数据可以看出,废水经过氧化处理后,B/C 比由0提高至0.44,可生化性大大提高,废水达到进入生化系统进行处 理的要求。
表6光+臭氧处理废水水质数据
水质数据 GOD (mg/L) BOD (mg/L) B/C
原水 4000 0 0
处理后废水 2500 1100 0. 44
实施例7
采用电+双氧水+ Fe2+处理己内酰胺废水。操作条件确定为:进水 pH值为4,催化剂Fe2+的投加量为5mol/L,比02投加量为250mg/L,采 用铂为阳电极,铜为阴电极,电流强度为150A/m2,反应器内废水停留 时间20分钟,絮凝池中废水的停留时间为2小时,处理前后废水的水 质指标见表7。由表7中的数据可以看出,废水经过氧化处理后,B/C 比由0.01提高至0.41,可生化性大大提高,废水达到进入生化系统进 行处理的要求。
表7电+双氧水+ Fe2+处理废水水质数据
水质数据 COD (mg/L) BOD (mg/L) B/C
原水 4000 40 0. 01
处理后废水 2400 984 0. 41

Claims (11)

1.一种己内酰胺氨肟化工艺生产废水的处理方法,包括:在待处理的废水中加入氧化剂,通过氧化反应将废水中对生化系统有冲击的有机物氧化为对微生物无害的有机物,氧化完后的废水进入絮凝沉降池中进行絮凝沉淀,杂质沉降下来后,出水与其他废水混合后进入生化系统进行进一步处理。
2. 按照权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所用的氧化剂 是臭氧、高锰酸钾或氯气。
3. 按照权利要求2所述的处理方法,其特征在于,采用臭氧做氧 化剂时废水的pH值是7 — 12。
4. 按照权利要求2所述的处理方法,其特征在于,采用高锰酸钾 或氯气做氧化剂时废水的pH值是1 —7。
5. 按照权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所说的氧化剂 是双氧水、二氧化氯或次氯酸钠。
6. 按照权利要求5所述的处理方法,其特征在于,待处理废水的 pH值是1一7。
7. 按照权利要求5所述的处理方法,其特征在于,还加入催化剂, 催化剂选自过渡金属离子Fe2+、 Mn2+、 Ni2+、 Co2+、 Cd2+、 Cu2+、 Ag+、 C,和Zn"中的一种或几种,或选自金属氧化物Mn02、 T i 02和A1203 中的一种或几种。
8. 按照权利要求1-7之一所述的处理方法,其特征在于,还采用 光催化、电催化、超声催化、磁力催化中的一种或几种辅助方 法提高氧化反应的效果。
9. 按照权利要求1-8之一所述的处理方法,其特征在于,氧化反 应的时间是10 —120分钟。
10. 按照权利要求1-7之一所述的处理方法,其特征在于,在絮凝 沉淀过程中投加絮凝剂,采用的絮凝剂是聚合氯化铝、聚合硫 酸铁、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
11. 按照权利要求10所述的处理方法,其特征在于,絮凝沉淀的时 间是O. 5-5小时。
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