CN102910775B - 一种多菌灵生产废水预处理方法 - Google Patents

一种多菌灵生产废水预处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多菌灵废水的预处理技术,技术方案主要包括以下步骤:1)湿式氧化法去除废水中特征污染物多菌灵和邻苯二胺;2)精馏脱氨。经本组合工艺处理后废水多菌灵去除率>98%,邻苯二胺去除率>99%,COD去除率>70%,氨氮去除率>96%,并且预处理后废水生化可行性大幅度提高,B/C值由0.05提高到0.4以上,经进一步生物氧化处理可达标排放。

Description

一种多菌灵生产废水预处理方法
技术领域
本发明属于农药废水处理技术领域,具体涉及一种多菌灵生产废水预处理方法。
背景技术
多菌灵,化学名称N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯,是一种高效、低毒、广谱的杀菌剂,属于热点农药产品。其生产废水中含有多菌灵及其异构体、邻苯二胺、氰氨基甲酸甲酯等化合物,具有高COD(化学需氧量)、高氨氮、高盐分、毒性大、成分复杂等特点,属高浓度难降解有机化工废水。此类废水的排放已成为限制该品种以及农药行业可持续发展的瓶颈。关于此废水处理方法,国内外有大量文献报道,其中采取的方法有生物降解,即采用多菌灵降解酶对废水中的多菌灵进性降解;吸附法,即选用不同吸附剂如活性炭、凹凸棒土、活性白土等吸附废水中多菌灵;其他方法有超声波法、加入聚沉剂法、化学聚沉和生化处理联合法、光化学降解法以及碳生物处理法。上述方法仅对废水中的某一种成分进行处理;多菌灵及邻苯二胺去除率低;并且大部分方法中加入了化学试剂,产生二次污染;不能大规模产业应用;处理废水成本较高。中国专利CN101638280A报道了一种多菌灵废水处理新工艺。该方法首先用碱液将多菌灵废水调节pH至11,利用压缩空气吹出废水中的氨氮,然后投加盐酸和络合剂使多菌灵形成固体颗粒物,最后采用离心分离法将其除去,处理后废水去环保车间进行生化处理。该方法存在如下问题:1)吹脱法脱氨处理效率低,效果不稳定;2)络合萃取处理成本高;3)该方法只能去除废水中多菌灵及其异构体,其他污染物如邻苯二胺等未被去除,所以预处理后废水仍具有高生物毒性,生化可行性差。
发明内容
针对上述缺陷,本发明的目的是提供了一种处理效果好、生产成本低、便于工业生产、去除多种污染物、对污染物去除率高、操作方便简单且不产生二次污染的多菌灵生产废水预处理方法。
为解决现有技术中存在的问题,本发明技术方案如下:
一种多菌灵生产废水预处理方法,主要包括以下步骤:1)湿式氧化法去除废水中特征污染物多菌灵和邻苯二胺;2)精馏脱氨。
本发明的技术方案按照如下具体操作步骤进行:
1)湿式氧化法去除废水中特征污染物多菌灵和邻苯二胺
将多菌灵废水装入带有内衬的不锈钢反应釜中,加入催化剂,以空气或氧气为氧化剂,在高压釜中氧化降解多菌灵及邻苯二胺等特征污染物。
反应温度为130~200℃,反应压力为0.5~3Mpa,其中氧分压为0.1-1Mpa,反应时间0.5-3小时,标准条件下气液原料体积比20:1-50:1。
本发明所用催化剂为硫酸铜、硫酸铁、硝酸铜中的一种或几种混合物;催化剂投加量占废水体积的0.1-0.5%(w/v)。
2)精馏脱氨
精馏脱氨塔的构造是本领域的普通技术人员所熟悉的。本发明所用精馏脱氨塔直径25mm,高1.0m,内装不锈钢θ环填料(4*4),填料高度为塔高的0.5-0.7倍。
往氧化后废水中投加氢氧化钠调废水pH≥11,然后送入精馏脱氨塔。塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相。含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝后一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出。回流比为5-8,采出液为15-20%氨水,采出量占废水体积的4-8%(v/v)。
经上述组合单元处理后,邻苯二胺去除大于>98%,多菌灵去除率>99%,氨氮去除率>98%,并且预处理后废水生化可行性大幅度提高,B/C(生物需氧量/化学需氧量)值由0.05提高到0.4以上,经进一步生物氧化处理可达标排放。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1.有毒污染物去除率高。邻苯二胺去除率>98%,多菌灵去除率>99%,氨氮去除率>98%,显著提高废水的可生化性,可确保废水稳定达标排放。
2.与现有技术相比,本发明可同时去除废水中特征污染物多菌灵和邻苯二胺,并且所用氧化剂和催化剂便宜易得,价格低廉,处理过程简单,具有很大的工业化应用前景。
3.与传统湿式氧化法需在高温(200-300℃)和高压(3-25MPa)反应条件相比,本发明反应条件温和(反应温度为130~200℃,反应压力为0.5~3Mpa),能耗小,成本低。
附图说明
图1多菌灵废水预处理方法流程图。
具体实施方式
以下具体实例用来进一步详细说明本发明的技术方案。其废水取自国内多菌灵生产厂,水质情况如下:pH 5,多菌灵浓度500mg/L,邻苯二胺浓度1704mg/L,氨氮12000mg/L,COD 47200mg/L。
实施例1:
取100ml废水装入500ml高压釜反应釜中,加入0.6g硫酸铜,密封,充入0.5MPa高纯氧气,然后升温至150℃,反应2小时后,向夹套中通入冷却水,使釜内温度降至常温常压,然后打开反应釜倒出氧化出水。经检测,氧化出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至10mg/L,COD由47200mg/L降至11500mg/L。
往氧化后出水中投加4g氢氧化钠调废水pH值至12,然后送入精馏脱氨塔。塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出,回流比为8,采出液体积为6mL,氨水浓度为18%。检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至200mg/L,B/C比值由0.05提高到0.45。经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
实施例2:
取200ml废水加入500ml高压釜反应釜中,加入1g硫酸铜,密封,充入3MPa空气,然后升温至130℃,搅拌反应1小时。其余操作条件同于实施例1。检测氧化出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至8mg/L,COD由47200mg/L降至11460mg/L。
往氧化后出水中投加3g氢氧化钠调废水pH值至11,然后送入精馏脱氨塔。塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出,回流比为5,采出液体积为8mL,氨水浓度为20%。检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至250mg/L,B/C比值由0.05提高到0.40。经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
实施例3:
取200ml废水加入500ml高压釜反应釜中,加入0.2g硫酸铜,密封,充入2.5MPa空气,然后升温至200℃,搅拌反应1小时。其余操作条件同于实施例1。检测氧化出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至20mg/L,COD由47200mg/L降至11655mg/L。
精馏脱氨操作回流比为10,采出液体积为16mL,氨水浓度为15%。其余操作条件同于实施例1。检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至180mg/L,B/C比值由0.05提高到0.42。经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
实施例4:
取200ml废水加入500ml高压釜反应釜中,加入0.8g硫酸铜,密封,充入2.5MPa空气,然后升温至120℃,搅拌反应1小时。其余操作条件同于实施例1。检测氧化出水多菌灵由500mg/L降至56mg/L,邻苯二胺由1704mg/L降至28mg/L,COD由47200mg/L降至13326mg/L。
往氧化后出水中投加3g氢氧化钠调废水pH值至11,然后送入精馏脱氨塔。塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出。回流比为5,采出液体积为12mL,氨水浓度为15%。检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至298mg/L,B/C比值由0.05提高到0.30。经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
实施例5:
取200ml废水加入500ml高压釜反应釜中,加入1g硝酸铜,密封,充入3.5MPa空气,然后升温至250℃,搅拌反应1小时。其余操作条件同于实施例1。检测氧化出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至19mg/L,COD由47200mg/L降至11200mg/L。
往氧化后出水中投加3g氢氧化钠调废水pH值至11,然后送入精馏脱氨塔。塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出。回流比为6,采出液体积为12mL,氨水浓度为17%。检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至195mg/L,B/C比值由0.05提高到0.42。经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
对比实施例:
取200ml废水中投加氢氧化钠调废水pH值至11,然后送入精馏脱氨塔。回流比为6,采出液体积为16mL,氨水浓度为15%。检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至190mg/L,脱氨后出水加适量浓盐酸及络合剂络合反应。检测络合反应出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至1305mg/L,COD由47200mg/L降至19135mg/L。废水处理效果见下表:

Claims (10)

1.一种多菌灵生产废水的预处理方法,其特征在于包括以下步骤:1)湿式氧化法去除废水中特征污染物:将多菌灵废水转移到高压反应釜中,加入催化剂,以空气或氧气为氧化剂,在反应温度130~200℃,反应压力为0.5~3Mpa,气液原料标准条件下体积比20:1-50:1条件下,反应1-3小时,通过催化氧化反应去除废水中的特征污染物邻苯二胺和多菌灵;2)精馏脱氨:往氧化后废水中投加氢氧化钠调废水pH≥11,然后送入精馏脱氨塔;塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出,回流比为5-8,采出液为15-20%氨水,采出量占废水体积的4-8%v/v。
2.如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于反应温度为130℃、150℃或200℃。
3.如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于反应压力为0.5Mpa、2.5Mpa或3Mpa。
4.如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于反应时间0.5小时、2小时或3小时。
5.如权利要求1-4任一项所述的预处理方法,其特征在于标准条件下气液原料体积比20:1、40:1或50:1。
6.如权利要求1-4任一项所述的预处理方法,其特征在于催化剂为硫酸铜、硫酸铁、硝酸铜中的一种或几种混合物。
7.如权利要求1-4任一项所述的预处理方法,其特征在于催化剂投加量占废水体积的0.1-0.5%w/v。
8.如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于取100ml多菌灵废水装入500ml高压釜反应釜中,加入0.6g硫酸铜,密封,充入0.5MPa高纯氧气,然后升温至150℃,反应2小时后,向夹套中通入冷却水,使釜内温度降至常温常压,然后打开反应釜倒出氧化出水;经检测,氧化出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至10mg/L,COD由47200mg/L降至11500mg/L;
往氧化后出水中投加4g氢氧化钠调废水pH值至12,然后送入精馏脱氨塔;塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出;回流比为8,采出液体积为6mL,氨水浓度为18%;检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至200mg/L,B/C比值由0.05提高到0.45;经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
9.如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于取200ml废水加入500ml高压釜反应釜中,加入1g硫酸铜,密封,充入3MPa空气,然后升温至130℃,搅拌反应1小时;向夹套中通入冷却水,使釜内温度降至常温常压,然后打开反应釜倒出氧化出水;经检测,氧化出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至8mg/L,COD由47200mg/L降至11460mg/L;
往氧化后出水中投加3g氢氧化钠调废水pH值至11,然后送入精馏脱氨塔;塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出;回流比为5,采出液体积为8mL,氨水浓度为20%;检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至250mg/L,B/C比值由0.05提高到0.40,经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
10.如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于取200ml废水加入500ml高压釜反应釜中,加入0.2g硫酸铜,密封,充入2.5MPa空气,然后升温至200℃,搅拌反应1小时;向夹套中通入冷却水,使釜内温度降至常温常压,然后打开反应釜倒出氧化出水;经检测,氧化出水多菌灵未检出,邻苯二胺由1704mg/L降至20mg/L,COD由47200mg/L降至11655mg/L;
往氧化后出水中投加4g氢氧化钠调废水pH值至12,然后送入精馏脱氨塔;塔釜废水加热至沸腾,使废水中氨由液相进入气相,含氨蒸汽逐渐升至塔顶,经冷凝一部分冷凝液送入精馏塔作为回流液,另一部分冷凝液直接采出;精馏脱氨操作回流比为10,采出液体积为16mL,氨水浓度为15%检测釜残液中氨氮浓度由12000mg/L降至180mg/L,B/C比值由0.05提高到0.42;经过上述预处理的废水送入集中处理系统进行生化。
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