CN107176759A - 一种处理荧光增白剂染料废水的方法 - Google Patents

一种处理荧光增白剂染料废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种处理荧光增白剂染料废水的方法，其步骤为：将荧光增白剂废水通入电催化氧化反应，使废水中的BBU（荧光增白剂废水特征污染物）。得到大部分的去除，电催化氧化出水调pH至2‑4，进行微电解反应，消除电催化氧化产生的余氯，电催化氧化出水调pH至2‑4，进行微电解反应，消除电催化氧化过程中产生的余氯及进一步提高废水的可生化性；调pH至7.5‑8；将废水泵入生化系统，采用ABR厌氧/连续好氧/BAF好氧降解有机污染物同时对废水总的有机氮进行氨化、硝化、反硝化；沉淀污泥外运处理，上清液达标排放。本发明运行成本低、出水经生化处理后，COD、氨氮、总氮完全达标排放，具有良好的环境效应。

Description

一种处理荧光增白剂染料废水的方法
技术领域
本发明属于污水处理方法领域，特别是指一种处理荧光增白剂染料废水的方法。
背景技术
荧光增白剂是一种荧光染料，被广泛应用于纺织、洗涤剂、造纸、印刷、皮革、塑料、合成纤维、涂料油漆、油墨等行业。废水中含有大量的苯及其衍生物，这些有机物带有氨基、硝基和磺酸基等取代基团，生物毒性强。废水中还含有大量的难生物降解物质，可生化性非常差。同时，该类废水中盐分含量高，能抑制常规生化处理方法中的微生物活性，从而增加了其处理难度。近年来，针对荧光增白剂废水的处理工艺主要采用物理方法和生物处理法联用。
张建行等采用微电解+水解酸化+好氧生化处理荧光增白剂废水，出水水质COD在300-400mg/L，该工艺链相对简单，但出水COD偏高，出水不稳定；章一丹等采用催化铁内电解+混凝+生物膜法处理荧光增白剂生产废水，出水COD在500以下，满足出水GB8978-96三级排放标准，出水COD较高，目前已无法满足排放要求。陶汶铭等采用酸性净化—微波+Fenton氧化+投加石灰+生物降解联合方法处理荧光增白剂废水，出水可降解到100mg以下，该工艺出水COD出水满足GB8978-96一级排放标准，但未对氨氮等相关指标作出相应说明。
这些研究结果虽各有优点，又各有不足。目前，国内多数荧光增白剂生产厂家把生产废水的处理方法集中在生物处理法上，例如厌氧好氧处理法、生物转盘法等，但由于废水COD及氨氮含量高，含盐量高，可生化性差，只能通过增加停留时间，大水量稀释的办法进行处理，且其处理效果非常不理想。除此之外，可供借鉴及实施的废水实际处理经验或理论依据很少。
因此，设计一种操作简便、安全系数高且处理成本低，同时能够使得处理后废水得到有效利用的方法一直是本领域技术人员待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理荧光增白剂染料废水的方法，采用电催化氧化-微电解耦合工艺预选去除废水中的BBU（荧光增白剂废水特征污染物），再通过生化处理达到COD、氨氮的达标排放，不对环境产生不利影响。
本发明所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，具体步骤如下：
1）将荧光增白剂废水通入电催化氧化装置，反应时间为1.5-2.5h，出水加入酸性试剂控制调节pH至6-8，电流密度控制0.81A/dm2-1.00A/dm2；
2）将步骤1）处理后得到的废水通入铁碳微电解池，反应时间为0.5-8h，铁碳微电解池内部填充50%-75%的微电解填料，出水加入酸性试剂控制PH：4-5；
3）将步骤2）处理后的废水，加碱性试剂调节PH至8.5-10.5，加入PAM混凝自流入后道工序沉淀池，泥水分离，沉淀得到的上清液自流入生化收集池，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池；
4）将混凝沉淀出水的水体通入厌氧反应池，加碱性试剂调节pH至7-9，控制水温25～35℃，并向水体中加入耐盐复合菌，进行厌氧生化反应24-48小时；
5）再控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应24-48小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L；
6）将一级好氧出水的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至7-9，控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应12-24小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L；
7)BAF反应池出水后未达标的回流至步骤4）中厌氧反应池,达标后的直接排放。
进一步改进，所述步骤1）中的电催化氧化装置中电极板的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
进一步改进，所述的步骤2）中的微电解填料为废旧铸铁。
进一步改进，所述步骤3）和步骤4）中的耐盐复合菌为氧化葡糖杆菌、发酵乳杆菌、短乳杆菌、藤黄微球菌、晕轮微球菌、产碱假单胞菌、致金假单胞菌、绿叶假单胞菌、硝酸还原假单胞菌、核黄素假单胞菌、恶臭假单胞菌和敏捷假单胞菌中的一种。
进一步改进，所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
进一步改进，所述的步骤7）出水内回流量为进水量的3-5倍。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明采用的电催化氧化工艺，能够去除废水中的BBU（荧光增白剂废水特征污染物）。
（2）本发明中铁碳微电解工艺能够消除电催化氧化产生的余氯，并能够进一步提高废水的B/C比。
（3）本发明采用生化段采用LBQ厌氧→LBQ好氧→LBQ BAF (LBQ为蓝必清高效复合菌技术简称)，能够确保废水COD、氨氮、总氮各项指标达标排放。用“LBQ高效复合菌生化工艺”处理荧光增白剂废水，可以耐受接近2%的盐，有效解决了由先前普污生化造成的占地面积大，产泥量多，单位时间内处理水量相对较小等弊端。整体处理工艺以生化为主，运行操作相对简单，节约运行成本。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，具体步骤如下：
1）将荧光增白剂废水通入电催化氧化装置，反应时间为1.5h，出水加入酸性试剂控制调节pH至6，电流密度控制0.81A/dm2；
2）将步骤1）处理后得到的废水通入铁碳微电解池，反应时间为0.5h，铁碳微电解池内部填充50%的微电解填料，出水加入酸性试剂控制PH：4；
3）将步骤2）处理后的废水，加碱性试剂调节PH至8.5，加入PAM混凝自流入后道工序沉淀池，泥水分离，沉淀得到的上清液自流入生化收集池，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池；
4）将混凝沉淀出水的水体通入厌氧反应池，加碱性试剂调节pH至7，控制水温25℃，并向水体中加入耐盐复合菌，进行厌氧生化反应24小时；
5）再控制水温25℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应24小时，控制好氧池内的溶解氧为2mg/L；
6）将一级好氧出水的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至7，控制水温25℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应12小时，控制好氧池内的溶解氧为2mg/L；
7)BAF反应池出水后未达标的回流至步骤4）中厌氧反应池,达标后的直接排放。
优选地,所述步骤1）中的电催化氧化装置中电极板的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
优选地,所述的步骤2）中的微电解填料为废旧铸铁。
优选地,所述步骤4）、5）以及6）中的厌氧生化及好氧生化所用耐盐微生物菌，可以通过类似中国专利CN101477105所述高盐工业废水BOD的快速测定方法，在高盐废水中筛选、驯化获得菌株，也可以通过购买获得；现有耐盐菌包括但不限于此，还可以为：氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌（也称喜盐微球菌，Micrococcus halobius）、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和敏捷假单胞菌 (Pseudomonas facilis)。
优选地,所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
实施例2
本发明所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，具体步骤如下：
1）将荧光增白剂废水通入电催化氧化装置，反应时间为2h，出水加入酸性试剂控制调节pH至7，电流密度控制0.90A/dm2；
2）将步骤1）处理后得到的废水通入铁碳微电解池，反应时间为4.25h，铁碳微电解池内部填充50%的微电解填料，出水加入酸性试剂控制PH：4.5；
3）将步骤2）处理后的废水，加碱性试剂调节PH至9.5，加入PAM混凝自流入后道工序沉淀池，泥水分离，沉淀得到的上清液自流入生化收集池，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池；
4）将混凝沉淀出水的水体通入厌氧反应池，加碱性试剂调节pH至8，控制水温30℃，并向水体中加入耐盐复合菌，进行厌氧生化反应36小时；
5）再控制水温30℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应36小时，控制好氧池内的溶解氧为3mg/L；
6）将一级好氧出水的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至8，控制水温30℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应18小时，控制好氧池内的溶解氧为3mg/L；
7)BAF反应池出水后未达标的回流至步骤4）中厌氧反应池,达标后的直接排放。
优选地,所述步骤1）中的电催化氧化装置中电极板的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
优选地,所述的步骤2）中的微电解填料为废旧铸铁。
优选地,所述步骤4）、5）以及6）中的厌氧生化及好氧生化所用耐盐微生物菌，可以通过类似中国专利CN101477105所述高盐工业废水BOD的快速测定方法，在高盐废水中筛选、驯化获得菌株，也可以通过购买获得；现有耐盐菌包括但不限于此，还可以为：氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌（也称喜盐微球菌，Micrococcus halobius）、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和敏捷假单胞菌 (Pseudomonas facilis)。
优选地,所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
实施例3
本发明所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，具体步骤如下：
1）将荧光增白剂废水通入电催化氧化装置，反应时间为2.5h，出水加入酸性试剂控制调节pH至8，电流密度控制1.00A/dm2；
2）将步骤1）处理后得到的废水通入铁碳微电解池，反应时间为8h，铁碳微电解池内部填充70%的微电解填料，出水加入酸性试剂控制PH：5；
3）将步骤2）处理后的废水，加碱性试剂调节PH至10.5，加入PAM混凝自流入后道工序沉淀池，泥水分离，沉淀得到的上清液自流入生化收集池，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池；
4）将混凝沉淀出水的水体通入厌氧反应池，加碱性试剂调节pH至9，控制水温35℃，并向水体中加入耐盐复合菌，进行厌氧生化反应48小时；
5）再控制水温35℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应48小时，控制好氧池内的溶解氧为4mg/L；
6）将一级好氧出水的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至9，控制水温35℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应24小时，控制好氧池内的溶解氧为4mg/L；
7)BAF反应池出水后未达标的回流至步骤4）中厌氧反应池,达标后的直接排放。
优选地,所述步骤1）中的电催化氧化装置中电极板的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
优选地,所述的步骤2）中的微电解填料为废旧铸铁。
优选地,所述步骤4）、5）以及6）中的厌氧生化及好氧生化所用耐盐微生物菌，可以通过类似中国专利CN101477105所述高盐工业废水BOD的快速测定方法，在高盐废水中筛选、驯化获得菌株，也可以通过购买获得；现有耐盐菌包括但不限于此，还可以为：氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌（也称喜盐微球菌，Micrococcus halobius）、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和敏捷假单胞菌 (Pseudomonas facilis)。
优选地,所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
本发明提供了一种处理荧光增白剂染料废水的方法，以上所述仅是本发明的优选实施方法，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种处理荧光增白剂染料废水的方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）将荧光增白剂废水通入电催化氧化装置，反应时间为1.5-2.5h，出水加入酸性试剂控制调节pH至6-8，电流密度控制0.81A/dm2-1.00A/dm2；
2）将步骤1）处理后得到的废水通入铁碳微电解池，反应时间为0.5-8h，铁碳微电解池内部填充50%-75%的微电解填料，出水加入酸性试剂控制PH：4-5；
3）将步骤2）处理后的废水，加碱性试剂调节PH至8.5-10.5，加入PAM混凝自流入后道工序沉淀池，泥水分离，沉淀得到的上清液自流入生化收集池，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池；
4）将混凝沉淀出水的水体通入厌氧反应池，加碱性试剂调节pH至7-9，控制水温25～35℃，并向水体中加入耐盐复合菌，进行厌氧生化反应24-48小时；
5）再控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行一级好氧反应24-48小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L；
6）将一级好氧出水的水体继续通入BAF反应池，加碱性试剂调节pH至7-9，控制水温25～35℃，加入耐盐复合菌，进行好氧硝化反应12-24小时，控制好氧池内的溶解氧为2-4mg/L；
7)BAF反应池出水后未达标的回流至步骤4）中厌氧反应池,达标后的直接排放。
2.根据权利要求1中所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，其特征在于：所述步骤1）中的电催化氧化装置中电极板的阳极为析氯电极和阴极为钛板。
3.根据权利要求1中所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，其特征在于：所述的步骤2）中的微电解填料为废旧铸铁。
4.根据权利要求1中所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，其特征在于：所述步骤4）、5）和6）中的耐盐复合菌为氧化葡糖杆菌、发酵乳杆菌、短乳杆菌、藤黄微球菌、晕轮微球菌、产碱假单胞菌、致金假单胞菌、绿叶假单胞菌、硝酸还原假单胞菌、核黄素假单胞菌、恶臭假单胞菌和敏捷假单胞菌中的一种。
5.根据权利要求1中所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，其特征在于：所述酸性试剂为盐酸或硫酸，碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
6.根据权利要求1中所述的一种处理荧光增白剂染料废水的方法，其特征在于：所述的步骤7）中回流量为进水量的3-5倍。
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