CN101979347A - 一种处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法 - Google Patents
一种处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其步骤为：将废水调pH至4～6，向其中加入双氧水，在表面催化剂存在下发生催化氧化；将废水通入生化配水池，调pH至7.5～8；将废水泵入生化系统，降解废水中的有机污染物同时去除废水中的总磷污染物；将废水通入二沉池，沉淀污泥外运处理，上清液通入除磷反应池，加入混凝剂和石灰，充分反应后混合液通入除磷沉淀池，上清液达标排放，污泥外运处理。本发明在常温常压下进行，反应条件温和，自动化程度高，操作简便，设备投资少，出水经生化处理后，COD完全达标排放，再经过化学除磷，使总磷达标排放，使污染物降到很低的水平，色度大幅度降低，具有良好的环境效应。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法，具体是一种处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法。
背景技术
随着经济的高速发展，市场对阻燃剂的需求量日益增加，目前消费量已经成为仅次于增塑剂的第二大品种。在阻燃剂生产过程中，容易产生大量难降解有机污染废水，造成环境污染和危害人们健康。磷酸三酯类废水就是其中之一，该类废水中含有有机磷物质，且有机物含量高，但这类废水国内外研究的比较少，相对应的处理工艺也很少。目前处理该类废水主要工艺停留在实验小试阶段，主要有电化学氧化，电解Fenton法、气浮法等。这些方法都存在运行成本高、耗能大的缺点，并且对磷酸三(2-氯丙基)酯阻燃剂废水的总磷处理达不到排放标准。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种运行成本低、耗能小，能有效处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法。
技术方案：为了达到发明目的，本发明提供了一种处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，包括以下步骤：
(1)将磷酸三酯类阻燃剂废水泵入催化进水池，加盐酸或硫酸调PH至4～6；
(2)将步骤(1)所得废水通入保安过滤器，截留水中的悬浮物；
(3)向步骤(2)所得废水加入浓度为20～30％的双氧水，废水和双氧水的体积比为50～100∶1，将废水泵入催化氧化塔中，废水和双氧水通过与塔中固定的表面催化剂接触混合，发生催化氧化，反应时间为1.5～2.5h；
(4)将步骤(3)所得废水通入生化配水池，加氢氧化钠溶液调PH至7.5～8；
(5)将步骤(4)所得废水泵入生化系统，通过厌氧细菌、兼氧细菌、好氧细菌的分解作用，降解废水中的有机污染物，再通过好氧混合液的部分回流作用，去除废水中的总磷污染物，生化反应在常温下进行，在系统中的停留时间为30～48小时，控制兼氧池内的溶解氧为0.4～0.6mg/L，控制好氧池内的溶解氧为2～4mg/L；
(6)将步骤(5)所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，依靠重力作用进行泥水分离，上清液达标排出，污泥另行外运处理。
(7)将步骤(6)所得上清液通入除磷反应池，加石灰和混凝剂，利用钙离子和废水中的无机磷酸根反应，生成不溶于水的沉淀物；
(8)将步骤(7)所得废水和污泥混合液一起通入除磷沉淀池，依靠重力作用进行泥水分离，上清液达标排放，污泥另行外运处理。
其中，所述步骤(3)中的表面催化剂的制备步骤为：用重量百分比为1～5％的硝酸铜水溶液和重量百分比为1～5％的硫酸锰水溶液浸渍活性炭36～72小时后，烘干，再以500～600℃焙烧成型。
其中，所述步骤(5)中的厌氧细菌为拟杆菌属、丁酸弧菌菌属、真细菌属、双歧杆菌属、互营单胞菌属、暗杆菌属、产甲烷杆菌属、产甲烷球菌属、产甲烷丝菌属、产甲烷微菌属或产甲烷八叠球菌属；兼性细菌为肠杆菌属、芽孢杆菌属或克雷伯氏菌属；好氧细菌为分枝杆菌属、螺菌属、聚磷菌属、贝格林克属或德克氏属。
其中，所述步骤(5)中的好养混合液为带好氧菌属的活性污泥和水的混合液，其中混合液SV30为20％-30％，SV30为曝气池混合液在量筒静止沉降30min后污泥所占的体积百分比。
其中，所述步骤(6)中的混凝剂为聚合氯化铝。
有益效果：本发明采用化学氧化-生化-化学沉淀联合方法处理磷酸三酯类阻燃剂废水，具有以下几个优点
1、催化氧化反应在常温常压下进行，反应条件温和，自动化程度高，操作简便，设备投资少。
2、催化剂的使用，提高了氧化效率，克服了对有机物氧化的选择性，对磷酸三酯类阻燃剂废水COD的去除率在75％以上，特别对难降解有机磷化合物等去除效果明显，并使大部分有机磷转变为无机磷，在大幅削减COD的同时提高了可生化性，为后续生化处理创造了条件。从阻燃剂废水的性质来说，废水浓度高，成分复杂，且含有多种常规工艺难以处理的污染物，因此，很适合用三相催化氧化法来处理。
3、本发明采用的生化系统为UASB+Cass系统，联合去除COD和总磷，废水现在厌氧条件下，被厌氧细菌进一步降解，有机磷转变无机磷，并且通过新陈代谢摄取一部分磷。厌氧后，废水进CASS工艺，通过控制曝气量、反应时间、污泥龄来强化聚磷菌过量摄取磷的顺利完成，进行生物除磷，并同时降解COD。
4、在生物除磷的基础上，进一步强化除磷效果，通过化学沉淀法，进一步去除废水中参与的磷，使出水完全达标排放。
5、整套工艺行之有效，操作灵活方便，针对磷酸三酯类阻燃剂废水能达到COD和总磷的达标排放。
具体实施方式
实施例1：
将磷酸三酯类废水泵入催化氧化进水池，加硫酸调PH至4；将所得废水通入保安过滤器，截留水中的悬浮物；在所得废水中加入20％的双氧水，废水和双氧水的体积比为50∶1，然后将废水泵入催化氧化塔中，废水和双氧水通过与塔中固定的表面催化剂接触混合，发生催化氧化，反应时间为2h；该表面催化剂为重量百分比为1％的硝酸铜水溶液和重量百分比为5％的硫酸锰水溶液浸渍活性炭48小时后，烘干，再以500℃焙烧成型；将所得废水通入生化配水池，加氢氧化钠溶液调PH至7.5；将所得废水泵入UASB+CASS生化系统，通过厌氧、兼性、好氧细菌的分解作用，降解废水中的有机污染物，再通过带好氧菌属的活性污泥和水的混合液的部分回流作用，其中混合液SV30为20％，去除废水中的总磷污染物，生化反应在常温下进行，在UASB+CASS停留40小时，控制兼氧池内的溶解氧为0.5mg/L，控制好氧池内的溶解氧为2mg/L；将所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，依靠重力作用进行泥水分离，污泥另行外运处理，上清液通入除磷反应池，加入氯化铝和石灰，充分反应，混合液进入除磷沉淀池，上清液达标排放、污泥另外外运处理。
实施例2：
将磷酸三酯类废水泵入催化氧化进水池，加硫酸调PH至5；将所得废水通入保安过滤器，截留水中的悬浮物；在所得废水中加入20％的双氧水，废水和双氧水的体积比为80∶1，然后将废水泵入催化氧化塔中，废水和双氧水通过与塔中固定的表面催化剂接触混合，发生催化氧化，反应时间为1.5h；该表面催化剂为重量百分比为1％的硝酸铜水溶液和重量百分比为4％的硫酸锰水溶液浸渍活性炭60小时后，烘干，再以550℃焙烧成型；将所得废水通入生化配水池，加氢氧化钠溶液调PH至8；将所得废水泵入UASB+CASS生化系统，通过厌氧、兼性、好氧细菌的分解作用，降解废水中的有机污染物，再通过带好氧菌属的活性污泥和水的混合液的部分回流作用，其中混合液SV30为25％，去除废水中的总磷污染物，生化反应在常温下进行，在UASB+CASS停留30小时，控制兼氧池内的溶解氧为0.4mg/L，控制好氧池内的溶解氧为3mg/L；将所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，依靠重力作用进行泥水分离，污泥另行外运处理，上清液通入除磷反应池，加入氯化铝和石灰，充分反应，混合液进入除磷沉淀池，上清液达标排放、污泥另外外运处理。
实施例3：
将磷酸三酯类废水泵入催化氧化进水池，加硫酸调PH至6；将所得废水通入保安过滤器，截留水中的悬浮物；在所得废水中加入20％的双氧水，废水和双氧水的体积比为100∶1，然后将废水泵入催化氧化塔中，废水和双氧水通过与塔中固定的表面催化剂接触混合，发生催化氧化，反应时间为2.5h；该表面催化剂为重量百分比为5％的硝酸铜水溶液和重量百分比为1％的硫酸锰水溶液浸渍活性炭72小时后，烘干，再以550℃焙烧成型；将所得废水通入生化配水池，加氢氧化钠溶液调PH至8；将所得废水泵入UASB+CASS生化系统，通过厌氧、兼性、好氧细菌的分解作用，降解废水中的有机污染物，再通过带好氧菌属的活性污泥和水的混合液的部分回流作用，其中混合液SV30为30％，去除废水中的总磷污染物，生化反应在常温下进行，在UASB+CASS停留48小时，控制兼氧池内的溶解氧为0.6mg/L，控制好氧池内的溶解氧为4mg/L；将所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，依靠重力作用进行泥水分离，污泥另行外运处理，上清液通入除磷反应池，加入氯化铝和石灰，充分反应，混合液进入除磷沉淀池，上清液达标排放、污泥另外外运处理。
Claims (9)
1.一种处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将磷酸三酯类阻燃剂废水泵入催化进水池，加酸性试剂调PH至4～6；
(2)将步骤(1)所得废水通入保安过滤器，截留水中的悬浮物；
(3)在步骤(2)所得废水中加入浓度为20～30％的双氧水，然后将废水泵入催化氧化塔中，废水和双氧水通过与塔中固定的表面催化剂接触混合，发生催化氧化，反应时间为1.5～2.5h；
(4)将步骤(3)所得废水通入生化配水池，加氢氧化钠溶液调PH至7.5～8；
(5)将步骤(4)所得废水泵入生化系统，由厌氧细菌、兼氧细菌和好氧细菌分解，再通过好氧混合液，反应在常温下进行，在系统中的停留时间为30～48小时，控制兼氧池内的溶解氧为0.4～0.6mg/L，控制好氧池内的溶解氧为2～4mg/L；
(6)将步骤(5)所得废水和污泥混合液一起通入二沉池，上清液排出，污泥外运处理；
(7)将步骤(6)所得上清液通入除磷反应池，加石灰和混凝剂；
(8)将步骤(7)所得废水和污泥混合液一起通入除磷沉淀池，上清液达标排放，污泥另行外运处理。
2.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(1)中酸性试剂为盐酸或硫酸。
3.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(2)中废水和双氧水的体积比为50～100∶1。
4.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(3)中的表面催化剂的制备步骤为：用重量百分比为1～5％的硝酸铜水溶液和重量百分比为1～5％的硫酸锰水溶液浸渍活性炭36～72小时后，烘干，再以500～600℃焙烧成型。
5.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(5)中的厌氧细菌为拟杆菌属、丁酸弧菌菌属、真细菌属、双歧杆菌属、互营单胞菌属、暗杆菌属、产甲烷杆菌属、产甲烷球菌属、产甲烷丝菌属、产甲烷微菌属或产甲烷八叠球菌属。
6.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(5)中的兼性细菌为肠杆菌属、芽孢杆菌属或克雷伯氏菌属。
7.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(5)中的好氧细菌为分枝杆菌属、螺菌属、聚磷菌属、贝格林克属或德克氏属。
8.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(5)中的好养混合液为带好氧菌属的活性污泥和水的混合液，其中混合液SV30为20％-30％。
9.根据权利要求1所述的处理磷酸三酯类阻燃剂废水的方法，其特征在于所述步骤(6)中的混凝剂为聚合氯化铝。
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