CN102019169B

CN102019169B - 一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法

Info

Publication number: CN102019169B
Application number: CN2010105749460A
Authority: CN
Inventors: 郑展望; 丁青松
Original assignee: ZHEJIANG SHANGDA ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Shuangliang SHANGDA Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-12-06
Also published as: CN102019169A

Abstract

本发明提供了一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法。本发明活性炭生物再生方法针对有机硅废水，在电动力强化的过程中，微生物降解速度得以提升，从而改进目前微生物再生活性炭效率不高的不足之处；再生后的活性炭损失因为不经过高温处理或者后续工艺采用的是较短时间的热处理，因此损失不是很大，其吸附能力也不会有较大的降低，可使活性炭使用周期比通常的吸附周期延长多倍；而且，电消耗将会相对电化学再生法更低。利用该方法对吸附有机硅废水的活性炭进行再生，有效降低了污水处理成本，且不会产生二次污染；以活性炭结合生化处理进行有机硅废水处理，去除COD、BOD₅速度快、能力强，去除NH₃-N及难降解有机物的能力独特。

Description

一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法

(一)技术领域

本发明涉及一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法。

(二)背景技术

关于有机硅废水的处理，国内外大多采用中和沉淀法，勉强能达到三级标准，该方法药剂消耗量大，处理成本高；COD出水超标，污泥量大。也有用铁屑流化床预处理、负载活性炭催化剂催化氧化和混凝沉淀组合工艺处理，但COD的去除率也不高。还有采用Fenton试剂的反应，该试剂具有极强的氧化能力，处理效果较好，但试剂成本高。

活性炭是一种无毒无味，具有发达细孔结构和巨大比表面积的优良吸附剂。20世纪60年代初，欧美各国开始大量使用活性炭吸附法处理城市饮用水和工业废水。目前，活性炭吸附法已成为城市污水、工业废水深度处理和污染水源净化的一种有效手段。我国于20世纪60年代已将活性炭用于二硫化碳废水处理，自20世纪70年代初以来，采用粒状活性炭处理工业废水，不论是在技术上，还是在应用范围和处理规模上都发展很快，如在炼油废水、炸药废水、印染废水、化工废水和电镀废水处理等方面都已有了较大规模的应用，并取得了满意的效果。

对有机硅废水进行前期理化处理后，再使用活性炭对有机硅废水进行深度处理，可有效降低处理成本，提高COD去除率。但是用过的活性炭无法回收，除了会增加废水的处理成本外，还会对环境造成二次污染。因此，活性炭的再生具有格外重要的意义。

(三)发明内容

本发明目的则是提供一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法。

本发明采用的技术方案是：

一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法，所述方法包括：

(1)取有机硅废水生化处理中的活性污泥或者由有机硅废水排污口下游1000m范围内的河水经驯化获得的活性污泥，加入营养液中，在营养液中施加8～28mA的电场，于25～35℃下培养10～20h；所述营养液按如下组成配制：葡萄糖：1～5g；尿素：0.1～1g；三氯化铁：0.05～0.5g；磷酸氢二钾：0.01～0.1g；磷酸二氢钾0.1～1.0g；微量元素母液0.5～5mL；稀释5～10倍的有机硅废水1000ml，pH6.5～8.5；

所述微量元素母液可采用市购产品，也可按如下组成自行配制：KI 0.083g，N_a2MoO₄·2H₂O 0.025g，H₃BO₃0.62g，CuSO₄·5H₂O0.0025g，MnSO₄·H2O 1.69g，CoCl₂·6H2O 0.0025g，ZnSO₄·7H₂O0.86g，配成1L母液，倒入1L试剂瓶中，存放于冰箱中备用；

(2)将有机硅废水处理中吸附饱和的活性炭加入到步骤(1)营养液中，继续于8～28mA的电场中于25～40℃下进行再生处理8～16h，得到再生后的活性炭。

所述有机硅废水主要是指有机硅生产过程中合成尾气洗涤废水、裂解反应釜清洗废水、氯甲烷碱洗废水，主要成分如下：有机物主要有苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丁醇、卤硅烷等；无机物主要有盐酸、硫酸、氢氧化钠等；高分子聚合物主要有：硅油、硅橡胶、硅树脂、硅中间体等；此外还有催化剂、表面活性剂及其他助剂等。经常规检测，各指标如下表范围：

在有机硅生产过程中，产生的三部分废水混合后，主要含有AOX、COD、Zn²⁺、Cu²⁺等污染物，废水呈酸性，灰色，乳状，有胶体存在，主要是硅酸，偏硅酸和硅醇分子间脱水聚缩而成聚硅氧烷引起的，CODcr值约为5000～30000mg/L。

所述步骤(2)有机硅废水处理是将有机硅废水先经常规生化处理，再用活性炭进行深度吸附处理。

废水的生物化学处理是废水处理系统中最重要的过程之一，简称生化处理。生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除，使水得到净化。在天然的河流中，有着大量的、依靠有机物生活的微生物，它们日日夜夜地将人们排入河流中的有机物(如工业废水、农药化肥、粪便等等有机物质)氧化或还原，最终转化为无机物质、CO₂和水。而废水的生化处理工程则是在人工条件下对这一过程的强化，将大量的适应该废水的微生物(通常取工厂废水排出口下游1000米范围内的河水作为微生物源，其因长期受废水污染，其中含有大量适应该废水的微生物)全部集中在一个池子内，并创造一个非常适合微生物繁殖、生长的环境(如温度、pH值、氧气、氮磷等营养物质。好氧池溶解氧一般控制在1.5～3mg/L，最适温度为25～32度；厌氧池溶解氧在0.3mg/L以下，温度35～40℃)，使微生物迅速增殖，以提高其分解有机物的速度和效率。然后再往池内泵入废水，使废水中的有机物质在微生物的新陈代谢过程中得到生物降解，废水得到净化和处理。与其他处理方法相比，生化法具有能耗低、不加药、处理效果好、处理费用低以及不会产生二次污染等特点。

优选的，所述活性污泥在营养液中的添加量为10～35g/L。

优选的，所述步骤(1)驯化培养在28～32℃下进行。

优选的，所述步骤(2)再生处理在30～35℃下进行。

实验表明，电场作用对有机硅废水中微生物生长代谢的影响试非常明显的，适当的电场作用可以有效地强化该废水中的生长代谢能力。在低电流1～6mA作用下，电场对该类废水的生长速率基本没有影响；当电流为8～28mA时，其生长速率明显提高；随着电流的继续升高至38～100mA，电场开始抑制相应微生物的生长代谢，在电流为200mA时，微生物从第32h出现负增长。

本发明活性炭生物再生方法针对有机硅废水，在电动力强化的过程中，微生物降解速度得以提升，从而改进目前微生物再生活性炭效率不高的不足之处；再生后的活性炭损失因为不经过高温处理或者后续工艺采用的是较短时间的热处理，因此损失不是很大，其吸附能力也不会有较大的降低，可使活性炭使用周期比通常的吸附周期延长多倍；而且，电消耗将会相对电化学再生法更低。

本发明的有益效果主要体现在：提供了一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法，利用该方法对吸附有机硅废水的活性炭进行再生，有效降低了污水处理成本，且不会产生二次污染；以活性炭结合生化处理进行有机硅废水处理，去除COD、BOD₅速度快、能力强，去除NH₃-N及难降解有机物的能力独特。

(四)附图说明

图1为本发明菌种槽横截面结构示意图；

图2为不同电场(0、1、3、10、20mA)下菌体生长曲线图；

图3为不同电场(8、15、28mA)下菌体生长曲线图；

图4为不同电场(0、38、100、200mA)下菌体生长曲线图。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：电场作用对有机硅废水中微生物生长代谢的影响

菌种槽静电压处理：用于培养微生物，制造微生物生存环境。电离层则采用电极柱探头的形式，在电极周围围绕环形混凝土，电极柱接直流电源正极，混凝土层接直流电源负极(参见附图1)，电极到混凝土边壁距离为0.5m，内置营养液，按如下组成配制：葡萄糖：4g；尿素：0.3g；三氯化铁：0.1g；磷酸氢二钾：0.07g；磷酸二氢钾0.2g；MS微量元素母液1mL(KI 0.083g，Na₂MoO₄·2H₂O 0.025g，H₃BO₃0.62g，CuSO₄·5H₂O0.0025g，MnSO₄·H₂O 1.69g，CoCl₂·6H2O 0.0025g，ZnSO₄·7H₂O 0.86g，配成1L母液)；自来水1000ml，pH 6.5。

取有机硅废水生化处理中的活性污泥，加入营养液中(添加量15g/L)，在营养液中施加不同电流大小的电场，于28～30℃下培养，获得不同电流下菌种生长曲线(详见图2～图4)。

由图可知，在低电流1～6mA作用下，电场对该类废水的生长速率基本没有影响；当电流为8～28mA时，其生长速率明显提高；随着电流的继续升高至38～100mA，电场开始抑制相应微生物的生长代谢，在电流为200mA时，微生物从第32h出现负增长。

实施例2：

菌种槽同实施例1，电极到混凝土边壁距离为0.5m，内置营养液，按如下组成配制：葡萄糖：4g；尿素：0.3g；三氯化铁：0.1g；磷酸氢二钾：0.07g；磷酸二氢钾0.2g；MS微量元素母液1mL；自来水1000ml，pH 7.5。

取有机硅废水生化处理中的活性污泥，加入营养液中(添加量20g/L)，在营养液中施加20mA的电场，于28～30℃下培养18h；

有机硅废水处理：

COD值为36000mg/L的有机硅废水先进入生化池，出水经混凝池经石灰乳沉淀后，再进入沉降池，残余废水以活性炭进行吸附处理，吸附后的废水监测达标后排放。

将吸附饱和的活性炭加入营养液中，继续于20mA的电场中于30～35℃下进行再生处理12h，得到再生后的活性炭。

按照上述再生方法，活性炭可重复使用16次以上。

Claims

1.一种有机硅废水处理中活性炭的再生方法，所述方法包括：

(1)取有机硅废水生化处理中的活性污泥或者由有机硅废水排污口下游1000m范围内的河水经驯化获得的活性污泥，加入营养液中，在营养液中施加8～28mA的电场，于25～35℃下培养10～20h；所述营养液按如下组成配制：葡萄糖：1～5g；尿素：0.1～1g；三氯化铁：0.05～0.5g；磷酸氢二钾：0.01～0.1g；磷酸二氢钾0.1～1.0g；微量元素母液0.5～5mL；水1000mL，pH 6.5～8.5；所述微量元素母液按如下组成配制：KI 0.083g，Na₂MoO₄·2H₂O 0.025g，H₃BO₃0.62g，CuSO₄·5H₂O 0.0025g，MnSO₄·H₂O 1.69g，CoCl₂·6H₂O0.0025g，ZnSO₄·7H₂O 0.86g，配成1L母液；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)有机硅废水处理是将有机硅废水先经生化处理，再用活性炭进行吸附处理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述活性污泥在营养液中的添加量为10～35g/L。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)再生处理在30～35℃下进行。