CN104876397A - 一种处理弱酸性蓝as染料生产废水的方法 - Google Patents

一种处理弱酸性蓝as染料生产废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其步骤为：将弱酸性蓝AS染料的生产废水调节pH到5左右；按照废水：双氧水(W:W)1000:5～10加入双氧水混合均匀后将废水通入保安过滤器，截留水中的悬浮物；然后在表面催化剂的催化作用下，废水中有机物发生催化氧化，反应时间为1.5～2.5h；将废水通入生化配水池，调节废水pH到7.5～8，将废水打入生化系统，降解废水中的有机物和总氮，停留时间为18～30小时；将废水和污泥混合液一起通入二沉池，上清液达标排出，污泥另行处理。本发明方法处理的废水出水色度去除率高达94.0％，COD去除率达到96.0％，出水可达标排放，具有良好的环境效益和经济效益。

Description

一种处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法。
背景技术
酸性染料废水成分复杂，其中大多含有磺酸基、羟基、羧酸基，水溶性极好。弱酸性蓝AS染料由原料溴氨酸、苯胺、纯碱、催化剂等原料通过缩合、压滤、打浆、热溶、二次压滤、烘干等步骤得到成品。其废水主要来自于缩合和热过滤产生的废水，主要污染物是苯胺、弱酸性蓝AS染料、盐分等，有机物浓度达到2000mg/L，色度达到500倍，盐分达到5000mg/L，处理难度比较大。
目前处理该类废水的主要方法有：微电解法、高级氧化法、混凝法等。微电解法主要利用在酸性条件下，材料铁和碳形成原电池，利用氧化还原电位差降解废水中的有机物，但处理效率低，同时容易发生污染物的转移，形成环境的二次污染；
高级氧化法需要在高温高压条件下利用氧化剂对废水中的有机物进行降解，反应条件苛刻，运行费用高；混凝法是利用混凝剂使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法，但对于可溶性的有机物去除效率低，同时也容易发生污染物的转移，形成环境的二次污染。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来完成的：一种处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，包括以下步骤：
(1)将弱酸性蓝AS染料的生产废水用泵打入综合调节池中，用酸性试剂将废水pH调节到5～6；
(2)向废水中加入浓度为27.5％的双氧水，形成混合液；
(3)将混合液通入保安过滤器中，截留水中的悬浮物；
(4)将混合液泵入催化氧化塔中，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，反应时间为1.5～2.5h；
(5)将反应后的混合液通入生化配水池中，加入浓度为30％的液碱，调节废水pH到7.5～8；
(6)将步骤(5)所得混合液泵入兼氧+好氧生化系统，生化反应在室温下进行，在兼氧池和好氧池中的停留时间均是18～30h，控制兼氧池的溶解氧浓度为0.4～0.6mg/L，控制好氧池的溶解氧浓度为2～4mg/L；
(7)将步骤(6)所得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，污泥另行处理。
其中，步骤(1)中的酸性试剂为盐酸或硫酸。
其中，所述步骤(2)中的废水与双氧水的重量比为1000:5～10。
其中，所述步骤(4)中的表面催化剂的制备步骤为：用含重量百分比为1～5％的硝酸铜和0.1～0.5％的硝酸镧水溶液浸渍天然沸石36～72小时后，纯净水洗净，85～105℃烘干，再以600～800℃焙烧12～24小时。沸石是由硅氧四面体和铝氧八面体组成四元环和六元环形成孔道结构，利用巨大的内表面积吸附，尤其对废水中的氨氮、苯胺类物质有强烈的选择吸附性，同时由于沸石特殊的骨架结构，硝酸盐催化剂的金属离子被交换在分子结构上，很难再进出，因此催化剂相当稳定，不会随废水流失。而传统的活性炭多是无定形的多孔结构，对吸附物质缺乏选择性，同时由于活性炭固定催化剂容易流失，因此我们选择沸石作为催化剂载体。
其中，所述步骤(5)中的废水与液碱的重量比为1000:3～6。
其中，所述步骤(6)中的兼性细菌为黄纤维单胞菌、淀粉芽孢梭菌、丙酮丁醇芽孢梭菌。
其中，所述步骤(6)中的好氧细菌为好气性芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌或中间埃希氏菌。
有益效果：本发明与传统技术相比，具有以下优点：
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、采用双氧水作为氧化剂，氧化能力强，氧化分解后不产生二次污染；
3、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，对弱酸性蓝AS染料生产废水COD去除率达到75％，色度去除率达到90％，B/C从0.15提高到0.40以上；
4、催化剂的制备方法可靠，使用寿命长，流失率低；
5、由于催化氧化处理废水出水COD大幅度降低，并且具有良好的生化性，因此生化系统不需要很大体积，调试周期也缩短；
6、催化氧化能够很好的处理弱酸性蓝AS染料的生产废水，出水再经过生化处理系统后，有机物、色度、氨氮等都得到大幅度消减，具有良好的环境效应。
具体实施方式
实施例1：
将弱酸性蓝AS染料的生产废水用泵打入综合调节池中，用甲酸将废水pH调节到5～6；向废水中加入浓度为27.5％的双氧水，形成混合液，废水与双氧水的重量比为1000:5；将混合液通入保安过滤器中，截留水中的悬浮物；将混合液泵入催化氧化塔中，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，反应时间为1.5～2.5h，所述表面催化剂的制备方法为：用含重量百分比为1％的硝酸铜和0.1％的硝酸镧水溶液浸渍天然沸石36小时后，纯净水洗净，85℃烘干，再以600℃焙烧12小时；将反应后的混合液通入生化配水池中，加入浓度为30％的液碱，调节废水pH到7.5～8；将上述所得混合液泵入兼氧+好氧生化系统，生化反应在室温下进行，在兼氧池和好氧池中的停留时间均是18～30h，控制兼氧池的溶解氧浓度为0.4～0.6mg/L，控制好氧池的溶解氧浓度为2～4mg/L，所述兼性细菌为黄纤维单胞菌或淀粉芽孢梭菌，好氧细菌为腊状芽孢杆菌或中间埃希氏菌；所得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，污泥另行处理。
实施例2：
将弱酸性蓝AS染料的生产废水用泵打入综合调节池中，用盐酸将废水pH调节到5～6；向废水中加入浓度为27.5％的双氧水，形成混合液，废水与双氧水的重量比为1000:7；将混合液通入保安过滤器中，截留水中的悬浮物；将混合液泵入催化氧化塔中，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，反应时间为1.5～2.5h，所述表面催化剂的制备方法为：用含重量百分比为2％的硝酸铜和0.2％的硝酸镧水溶液浸渍天然沸石48小时后，纯净水洗净，95℃烘干，再以700℃焙烧18小时；将反应后的混合液通入生化配水池中，加入浓度为30％的液碱，调节废水pH到7.5～8；将上述所得混合液泵入兼氧+好氧生化系统，生化反应在室温下进行，在兼氧池和好氧池中的停留时间均是18～30h，控制兼氧池的溶解氧浓度为0.4～0.6mg/L，控制好氧池的溶解氧浓度为2～4mg/L，所述兼性细菌为淀粉芽孢梭菌或丙酮丁醇芽孢梭菌，好氧细菌为好气性芽孢杆菌或腊状芽孢杆菌；所得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，污泥另行处理。
实施例3：
将弱酸性蓝AS染料的生产废水用泵打入综合调节池中，用硫酸将废水pH调节到5～6；向废水中加入浓度为27.5％的双氧水，形成混合液，废水与双氧水的重量比为1000:8；将混合液通入保安过滤器中，截留水中的悬浮物；将混合液泵入催化氧化塔中，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，反应时间为1.5～2.5h，所述表面催化剂的制备方法为：用含重量百分比为5％的硝酸铜和0.5％的硝酸镧水溶液浸渍天然沸石72小时后，纯净水洗净，105℃烘干，再以800℃焙烧24小时；将反应后的混合液通入生化配水池中，加入浓度为30％的液碱，调节废水pH到7.5～8；将上述所得混合液泵入兼氧+好氧生化系统，生化反应在室温下进行，在兼氧池和好氧池中的停留时间均是18～30h，控制兼氧池的溶解氧浓度为0.4～0.6mg/L，控制好氧池的溶解氧浓度为2～4mg/L，所述兼性细菌为淀粉芽孢梭菌，好氧细菌为腊状芽孢杆菌；所得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，污泥另行处理。实施例4：
将弱酸性蓝AS染料的生产废水用泵打入综合调节池中，用乙酸将废水pH调节到5～6；向废水中加入浓度为27.5％的双氧水，形成混合液，废水与双氧水的重量比为1000:9；将混合液通入保安过滤器中，截留水中的悬浮物；将混合液泵入催化氧化塔中，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，反应时间为1.5～2.5h，所述表面催化剂的制备方法为：用含重量百分比为3％的硝酸铜和0.3％的硝酸镧水溶液浸渍天然沸石54小时后，纯净水洗净，90℃烘干，再以650℃焙烧14小时；将反应后的混合液通入生化配水池中，加入浓度为30％的液碱，调节废水pH到7.5～8；将上述所得混合液泵入兼氧+好氧生化系统，生化反应在室温下进行，在兼氧池和好氧池中的停留时间均是18～30h，控制兼氧池的溶解氧浓度为0.4～0.6mg/L，控制好氧池的溶解氧浓度为2～4mg/L，所述兼性细菌为黄纤维单胞菌，好氧细菌为好气性芽孢杆菌；所得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，污泥另行处理。
实施例5：
将弱酸性蓝AS染料的生产废水用泵打入综合调节池中，用草酸将废水pH调节到5～6；向废水中加入浓度为27.5％的双氧水，形成混合液，废水与双氧水的重量比为1000:10；将混合液通入保安过滤器中，截留水中的悬浮物；将混合液泵入催化氧化塔中，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，反应时间为1.5～2.5h，所述表面催化剂的制备方法为：用含重量百分比为4％的硝酸铜和0.4％的硝酸镧水溶液浸渍天然沸石62小时后，纯净水洗净，100℃烘干，再以750℃焙烧20小时；将反应后的混合液通入生化配水池中，加入浓度为30％的液碱，调节废水pH到7.5～8；将上述所得混合液泵入兼氧+好氧生化系统，生化反应在室温下进行，在兼氧池和好氧池中的停留时间均是18～30h，控制兼氧池的溶解氧浓度为0.4～0.6mg/L，控制好氧池的溶解氧浓度为2～4mg/L，所述兼性细菌为丙酮丁醇芽孢梭菌，好氧细菌为中间埃希氏菌；所得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，污泥另行处理。

Claims (7)

1.一种处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将弱酸性蓝AS染料的生产废水用泵打入综合调节池中，用酸性试剂将废水pH调节到5～6；
(2)向废水中加入浓度为27.5％的双氧水，形成混合液；
(3)将混合液通入保安过滤器中，截留水中的悬浮物；
(4)将混合液泵入催化氧化塔中，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，反应时间为1.5～2.5h；
(5)将反应后的混合液通入生化配水池中，加入浓度为30％的液碱，调节废水pH到7.5～8；
(6)将步骤(5)所得混合液泵入兼氧+好氧生化系统，生化反应在室温下进行，在兼氧池和好氧池中的停留时间均是18～30h，控制兼氧池的溶解氧浓度为0.4～0.6mg/L，控制好氧池的溶解氧浓度为2～4mg/L；
(7)将步骤(6)所得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，污泥另行处理。
2.根据权利要求1所述的处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其特征在于，步骤(1)中的酸性试剂为甲酸、乙酸、草酸、盐酸或硫酸。
3.根据权利要求1所述的处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的废水与双氧水的重量比为1000:5～10。
4.根据权利要求1所述的处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的表面催化剂的制备步骤为：用含重量百分比为1～5％的硝酸铜和0.1～0.5％的硝酸镧水溶液浸渍天然沸石36～72小时后，纯净水洗净，85～105℃烘干，再以600～800℃焙烧12～24小时。沸石是由硅氧四面体和铝氧八面体组成四元环和六元环形成孔道结构，利用巨大的内表面积吸附，尤其对废水中的氨氮、苯胺类物质有强烈的选择吸附性，同时由于沸石特殊的骨架结构，硝酸盐催化剂的金属离子被交换在分子结构上，很难再进出，因此催化剂相当稳定，不会随废水流失。活性炭多是无定形的多孔结构，对吸附物质缺乏选择性，同时由于活性炭固定催化剂容易流失，因此我们选择沸石作为催化剂载体。
5.根据权利要求1所述的处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的废水与液碱的重量比为1000:3～6。
6.根据权利要求1所述的处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其特征在于，所述步骤(6)中的兼性细菌为产黄纤维单胞菌、淀粉芽孢梭菌、丙酮丁醇芽孢梭菌。
7.根据权利要求1所述的处理弱酸性蓝AS染料生产废水的方法，其特征在于，所述步骤(6)中的好氧细菌为好气性芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌或中间埃希氏菌。
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