CN103274564A - 一种橡胶促进剂生产废水的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡胶促进剂生产废水的处理工艺，主要步骤如下：将橡胶促进剂生产废水进行水质水量调节，然后调节废pH值为11～13、调节废水温度为60～90℃，搅拌2～4h进行碱解反应；碱解后用硫酸调节废水pH值为5.0～6.0，进行蒸发脱盐处理；经蒸发脱盐后的废水进行厌氧处理；厌氧沉淀出水依次进行缺氧、好氧、二次沉淀处理，二次沉淀处理至缺氧处理之间有混合液、污泥回流；二次沉淀处理出水依次经芬顿催化氧化、混凝沉淀、过滤深度处理。本发明针对橡胶促进剂生产废水水质水量的特点，将物化处理和生化处理方法相结合，能使废水COD、氨氮等指标稳定达到相应排放标准，此外本处理工艺流程紧凑，操作方便，能耗低，实用性强，易于工业化，废水经深度处理后易于实现中水回用，达到废水资源化循环利用的效果。

Description

一种橡胶促进剂生产废水的处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种橡胶促进剂生产废水的处理工艺。
背景技术
橡胶硫化促进剂生产废水因其具有组分复杂、有机污染物种类多、浓度高、毒性大和含盐量高等特点，而成为国内外难处理的高浓度有机废水，同时也是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一，因此，如何有效处理该类废水已成为我国水环境保护方面所面临的难题之一。
橡胶促进剂生产过程产生的废水中含有大量的难降解杂环类有机物，属于高浓度难降解有机废水，其分子量大、毒性强、结构成分复杂、性质稳定、易于富集，且有些具有三致作用。废水主要来源于水洗工序和过滤母液，其特点是色度和浊度低，但盐分和CODcr浓度较高，同时废水中含有多种杂环有机物。
目前，针对橡胶硫化促进剂生产废水，常用的处理方法大致有：物理法、化学法、生化法等。由于废水中较高的盐分和大量的有毒物质，单纯使用生化处理难以达到排放要求，因此使用物化－生化组和工艺联合处理的方式是处理该废水的发展方向。
专利CN201210362562.1提供了一种橡胶硫化促进剂MBTS废水处理方法，它主要由酸碱絮凝、微电解、芬顿氧化、混凝沉淀、活性炭吸附、树脂吸附六部分组成，其优点是废水有机物降解较充分，毒性降低，但此专利技术处理工艺流程长，操作复杂，处理成本高，不适合处理高浓度促进剂生产废水。专利CN102311156A提供了一种光催化处理橡胶促进剂生产废水的方法，具体是利用氧化钛催化剂辅助紫外光对橡胶促进剂生产废水进行处理，其优点是工艺简单，操作方便，对低浓度废水处理效果较好，但其催化剂制备程序较复杂、成本较高，紫外灯光长时间照射容易损坏设备和危害人体健康，另外对于流量大、高浓度的橡胶促进剂生产废水也较难处理达标。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有橡胶促进剂生产废水处理技术的不足，提供一种全新的橡胶促进剂生产废水的处理工艺，该处理工艺不仅能有效去除废水中的有机物、氨氮和盐分等，而且最后出水指标能充分符合《橡胶制品工业污染物排放标准》的要求。
本发明采用的技术方案是：一种橡胶促进剂生产废水的处理工艺，其具体步骤如下：
（1）将橡胶促进剂生产废水混合均匀对废水质水量调节，调节废水pH值为11～13，调节废水温度至60～90℃，搅拌2～4h进行碱解反应；此过程能有效地去除少许有机物以及降低废水pH；
（2）碱解反应后用硫酸调节废水pH值为5.0～6.0，进行蒸发脱盐处理；
（3）经蒸发脱盐后的废水调节pH值为6.5～8.0，然后进行厌氧处理；
（4）厌氧处理出水依次进行缺氧、好氧和二次沉淀处理，其中所述的二次沉淀处理至缺氧处理之间有混合液、污泥回流；
（5）二次沉淀处理出水依次进行芬顿催化氧化、混凝沉淀和过滤处理。
步骤（1）所述的废水的pH值一般均为11～13，如果不在此范围，用硫酸微调节pH值至11～13，碱解反应是在密闭条件下进行的。
优选步骤（2）所述的蒸发脱盐处理是利用真空泵在真空度为0.04～0.05的减压条件下进行的。
优选步骤（3）所述废水进入厌氧处理前用盐酸调节pH值；厌氧污泥浓度维持在8000～10000mg/L；厌氧后设有厌氧污泥回流，回流比例0.5～1.0；厌氧处理的水力停留时间HRT为18～30h。
优选步骤（4）所述的厌氧沉淀出水在缺氧处理中的HRT为15～25h，在好氧处理中HRT为45～75h；缺氧和好氧的污泥浓度维持在3000～5000mg/L；好氧处理后的二次沉淀处理至缺氧处理之间的混合液回流比为2.5～4：1，污泥回流比为0.3～0.4。
优选步骤（5）所述的芬顿催化氧化处理时，用硫酸调节pH值为3～4，双氧水投加量为7.0～8.8mmol/L（以废水的体积为基准），Fe2+投加量为2.8～3.6mmol/L（以废水的体积为基准），在搅拌条件下反应2～4h，反应完毕后加适量氢氧化钙固体粉末调节pH值至8～9，依次进行混凝沉淀和过滤处理。
有益效果：
本发明是将物化预处理、生化处理、化学深度处理相结合，系统地对橡胶促进剂生产废水进行处理，保证了此类废水经处理后稳定达标。采用此工艺对橡胶促进剂生产废水的处理后，废水气味大大降低，水质澄清，色度低，出水各项指标可以很好的满足《橡胶制品工业污染物排放标准》的要求。此外本处理工艺流程紧凑，操作方便，能耗低，实用性强，易于工业化，废水经深度处理后易于实现中水回用，易于实现废水的资源化。
附图说明
图1为本发明橡胶促进剂生产废水的处理工艺的流程图。
具体实施方式
实施例1
本发明的橡胶促进剂生产废水的处理工艺的流程图如图1所示：
某橡胶促进剂生产废水初始CODcr115246mg/L，TOC41057mg/L，氨氮6436mg/L，盐度为31.2%，色度10以下。首先进行水质调节，然后调节废水pH值为11.5，调节恒温振荡器温度为70℃，将装有废水的密封玻璃器皿放入恒温振荡器中进行碱解反应，持续2h；此时碱解出水pH值回落至8.0，用硫酸微调节pH值至弱酸性6.0，然后利用真空泵进行减压（真空度为0.05）蒸发脱盐处理；将上述处理废水稀释2倍后微调节pH为7.0，然后进入厌氧，厌氧污泥浓度维持在8000mg/L，厌氧的HRT维持在18h，污泥回流比0.6；厌氧处理出水流入缺氧—好氧，缺氧污泥浓度维持在3500mg/L，缺氧的HRT维持在15h，好氧污泥浓度维持在3000mg/L，好氧的HRT维持在45h，在混合液回流比为3：1，污泥回流比为0.3；二次沉定处理出水进行芬顿深度处理，用硫酸调节出水pH值为3.5，氧化剂双氧水投加量为7.0mmol/L，催化剂Fe2+投加量为2.9mmol/L，在搅拌条件下反应2小时，反应完毕后加入适量氢氧化钙粉末调节pH至9，然后依次进行沉淀、过滤处理。本发明实施例处理1效果如下表所示：
Figure BDA00003050939500031
实施例2
某橡胶促进剂生产废水初始CODcr115012mg/L，TOC41036mg/L，氨氮6430mg/L，盐度为32.5%，色度10以下。首先进行水质调节，然后调节废水pH值为12.5，调节恒温振荡器温度为85℃，将装有废水的密封玻璃器皿放入恒温振荡器中进行碱解反应，持续3h；此时碱解出水pH值回落至7.2，用硫酸微调节pH值至弱酸性5.0，然后进行减压（真空度为0.045）蒸发脱盐处理；将上述处理废水微调节pH值为8.0，然后进入厌氧，厌氧污泥浓度维持在9500mg/L，厌氧的HRT维持在24h，污泥回流比1.0；厌氧处理出水流入缺氧—好氧，缺氧污泥浓度维持在4500mg/L，缺氧的HRT维持在20h，好氧污泥浓度维持在4000mg/L，好氧污泥好氧的HRT维持在60h，混合液回流比为4：1，污泥回流比为0.4；二次沉定出水进行芬顿深度处理，用硫酸调节出水pH值为3，氧化剂双氧水投加量为8.8mmol/L，催化剂Fe2+投加量为3.6mmol/L，在搅拌条件下反应时间3小时，反应完毕后加入适量氢氧化钙粉末调节pH至8.5，然后依次进行沉淀、过滤处理。本发明实施例2处理效果如下表所示：
Figure BDA00003050939500041
本发明实施例不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨下做的各种变化均属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种橡胶促进剂生产废水的处理工艺，其具体步骤如下：
（1）将橡胶促进剂生产废水进行水质水量调节，调节废水pH值为11～13，调节废水温度至60～90℃，搅拌2～4h进行碱解反应；
（2）用硫酸调节碱解反应后废水pH值为5.0～6.0，进行蒸发脱盐处理；
（3）将蒸发脱盐后的废水的pH值调节为6.5～8.0，然后进行厌氧处理；
（4）厌氧处理出水依次进行缺氧、好氧和二次沉淀处理，其中所述的二次沉淀处理至缺氧处理之间有混合液、污泥回流；
（5）二次沉淀处理出水依次进行芬顿催化氧化、混凝沉淀和过滤处理。
2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：步骤（2）所述的蒸发脱盐处理是利用真空泵在真空度为0.04～0.05的减压条件下进行的。
3.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：步骤（3）所述废水进入厌氧处理前用盐酸调节pH值；厌氧污泥浓度维持在8000～10000mg/L；厌氧后设有厌氧污泥回流，回流比例0.5～1.0；厌氧处理的水力停留时间HRT为18～30h。
4.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：步骤（4）所述的厌氧沉淀出水在缺氧处理中的HRT为15～25h，在好氧处理中HRT为45～75h；缺氧和好氧的污泥浓度维持在3000～5000mg/L；好氧处理后的二次沉淀处理至缺氧处理之间的混合液回流比为2.5～4：1，污泥回流比为0.3～0.4。
5.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：步骤（5）芬顿催化氧化处理时，用硫酸调节pH值为3～4，双氧水投加量为7.0～8.8mmol/L，Fe2+投加量为2.8～3.6mmol/L，在搅拌条件下反应2～4h，反应完毕后调节pH值至8～9，依次进行混凝沉淀和过滤处理。
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