CN109704516A - 一种苯胺类废水的处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种苯胺类废水的处理系统及处理方法，该处理系统包括：酸碱调节罐，苯胺类废水在酸碱调节罐中进行酸碱调节；电芬顿反应器，与酸碱调节罐通过水泵相连，电极采用多个铸铁极板竖向平行设置；双氧水曝气池，与电芬顿反应器的出水口连接；絮凝沉淀池，与双氧水曝气池的出水口相连，上清液流经下一道工序；A2O生物反应池，与絮凝沉淀池的沉降器上的清液出水口相连；二沉池，与A2O生物反应池出水相连；EP‑凯森电催化装置，与二沉池出水经水泵相连，电解出水直接外排。采用本发明处理后的废水，COD去除率可达97％，苯胺去除率100％，COD、苯胺、色度、氨氮均满足达标排放，能源消耗低，对环境没有二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工废水处理技术领域，特别是涉及一种高苯胺类废水的处理系统及方法。
背景技术
苯胺作为一种重要的有机化工原料和化工产品，广泛应用于染料、医药、化工等领域，苯胺类废水具有有机物含量高、结构复杂、废水酸(碱)性强，难生物降解、毒性大等特点，因此苯胺已被列入“中国环境优先污染物名单”，出水排放严格控制。而近年来，医药、化工等行业的不断发展，苯胺类药剂大量需求，因此产生大量苯胺类废水，对环境造成很大危害。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效去除高苯胺类废水的处理系统和方法。
根据本发明的第一方面，提供一种苯胺类废水的处理系统(装置)，包括：
酸碱调节罐，苯胺类废水在酸碱调节罐中进行酸碱调节，罐中安装自动检测pH装置，能识别因水质变动导致酸碱变化而自动调整投加酸碱量；
电芬顿反应器，与酸碱调节罐通过水泵相连，电极采用多个铸铁极板竖向平行设置；
双氧水曝气池，与电芬顿反应器的出水口连接；
絮凝沉淀池，与双氧水曝气池的出水口相连，其中设置有沉降塔进行固液分离，上清液流经下一道工序；
A2O生物反应池，与絮凝沉淀池的沉降器上的清液出水口相连；
二沉池，与A2O生物反应池出水相连，二沉池产泥从底部排出进入污泥处理车间；
EP-凯森电催化装置，与二沉池出水经水泵相连，电解出水直接外排。
具体情况下，电芬顿反应器包括壳体，壳体下部设置有绝缘布气孔板，绝缘布气孔板下部壳体侧壁上设置进水口和进气口，绝缘布气孔板上设置有竖向平行的多个铸铁极板，左右两侧的极板分别连接电源箱的正负极。
优选情况下，电芬顿反应器电源箱具有调换极板正负极的功能。
优选情况下，二沉池为圆形辐流式沉淀池，中间进水周边出水。
优选情况下，EP-凯森电催化装置具有砂虑和膜虑双重过滤。
根据本发明的第二方面，提供一种利用上述苯胺类废水的处理系统处理废水的方法，包括以下步骤：
(1)苯胺类废水在酸碱调节罐中进行酸碱调节，罐中安装自动检测pH装置，能识别因水质变动导致酸碱变化而自动调整投加酸碱量；
(2)废水经酸碱调节罐后经进入电芬顿反应器，通过通电产生强还原性的Fe2+，出水与双氧水曝气反应，将苯胺彻底去除，能去除部分氨氮，提高污水可生化性；
(3)经曝气反应后出水进入絮凝沉淀池，投加液碱、聚丙烯酰胺(PAM)，进行固液分离，上清液流经下一道工序；
(4)絮凝沉淀池出水进入A2O生物反应池，污水中的氨氮在 A2O生物反应池中进行硝化、反硝化，最终以N2形式将废水中氨氮类物质去除，并能去除大部分有机物；
(5)经A2O生物反应池出水进入二沉池，上清液经集水槽流至EP-凯森电催化装置，污泥同絮凝沉淀池产生的污泥一起进入污泥脱水机房，脱水焚烧处理。
(6)二沉池出水进入EP-凯森电催化装置，经砂滤器和保安过滤器双重过滤去除悬浮物后进入电解桶，经阳极产生接近金刚石薄膜电极的高析氧电位，将污水中的氨氮、有机物彻底去除，反应后出水外排。
其中，电芬顿反应器从底部均匀进水，上部溢流出水，底部均匀布置曝气孔，使废水混合均匀。
其中，电芬顿反应器极板间距为1cm，进水流量为25m3/h。
采用本发明的苯胺类废水的处理系统及方法，能高效去除苯胺、 COD、氨氮、色度等，大大降低了能耗及产泥量，对环境无二次污染，出水满足污水排放标准。
附图说明
图1是根据本发明的苯胺类废水的处理系统的总体结构示意图。
图2是本发明中的电芬顿反应装置示意图。
图3是本发明中的EP-凯森电催化深度处理工艺流程图。
图4是本发明中的EP-凯森电催化装置中的电极桶结构示意图。
图5是图4示出的电极桶右侧视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参见图1，根据本发明的苯胺类废水的处理系统(装置)包括酸碱调节罐2、电芬顿反应器4、双氧水曝气池5、絮凝沉淀池6、 A2O生物反应池8、二沉池10、EP-凯森电催化装置12。各设备之间通过管路依次连接，其中在酸碱调节罐2之前连接有第一水泵1，用来输入待处理的含苯胺类废水；在酸碱调节罐2和电芬顿反应器 4之间的管路上连接有第二水泵3；在絮凝沉淀池6和A2O生物反应池8之间的管路上连接有第三水泵7；在A2O生物反应池8和二沉池10之间的管路上连接有第四水泵9；在二沉池10和EP-凯森电催化装置12之间的管路上连接有第五水泵11。
待处理苯胺类废水通过第一水泵进入酸碱调节罐2中，氢化水与酸或碱液按比例混合，使其pH值满足电芬顿反应要求，在酸碱调节罐2设置自动检测pH装置，能识别因水质变动导致pH变化而自动调整投加酸碱量。
废水经酸碱调节罐2后经第二水泵3进入电芬顿反应器4。参见图2，电芬顿反应器4包括壳体41，壳体41下部设置有绝缘布气孔板42，绝缘布气孔板42下部壳体侧壁上设置进水口45和进气口 46，绝缘布气孔板42上设置有竖向平行的多个铸铁极板43，图中示出的电芬顿由13块极板(即12对)组成，极板间距为1cm。左右两侧的极板43分别连接电源箱的正负极，通过通电产生强还原性的Fe2+，电芬顿反应器4的电源箱具有调换极板正负极的功能，在反应过程中可以间隔一定时间调换极板的正负极，避免极板单面溶铁，造成极板使用的过度浪费。另外，在每块极板上方增加塑料挡板44，高度20cm，高度与出水口47基本平齐，从而能够防止两侧极板直接连通而降低反应效率。电芬顿反应器4从底部均匀进水，上部溢流出水，底部均匀布置曝气孔，使废水混合均匀。电芬顿反应器4出水口47上部增加壳体高度，避免溶铁曝气阶段产生的泡沫大量溢出。电芬顿反应器4的进水流量优选为25m3/h。
从电芬顿反应器4上部溢流出的废水进入双氧水曝气池5，与投加的H2O2在双氧水曝气池5中反应，将苯胺彻底去除，能去除部分氨氮，提高污水可生化性。
经曝气反应池5后出水进入絮凝沉淀池6，通过加入液碱调节 pH值为11左右，使Fe2+、Fe3+产生沉淀，并加入助沉剂聚丙烯酰胺(PAM)使沉淀快速沉淀。
絮凝沉淀池6出水经第三水泵7进入A2O生物反应池8，污水中的氨氮在A2O生物反应池8中进行硝化、反硝化，最终以N2形式将废水中氨氮类物质去除，并能去除大部分有机物。
经A2O生物反应池8出水经第四水泵9进入二沉池10，二沉池10为圆形辐流式沉淀池，中间进水周边出水。上清液经集水槽流至EP-凯森电催化装置12，污泥同絮凝沉淀池6产生的污泥一起进入污泥脱水机房，脱水焚烧处理。
二沉池10出水经第五水泵11进入EP-凯森电催化装置12，参见图3-5，EP-凯森电催化装置12包括砂滤器121、保安过滤器122、循环水箱123、电极桶124和电源箱125。电极桶124包括进水仓 1241和反应仓1242，二者之间通过隔板1245隔开，进水仓1242 侧壁上设置有进水口1243，顶部设置有出气口1244。隔板1245上间隔安装有多对阴阳极板，每个阴极板1248套设在一个阳极板1247 的外周，阳极板1247和阴极板1248都由透水性材料制成，进水仓 1242中的废水经阳极板1247的侧端流入，经电解反应后通过设置在反应仓1242顶部的出水口1249流出，反应仓1242底部设置有排水口1250。
废水经砂滤器121和保安过滤器122双重过滤去除悬浮物后进入电解桶124，经阳极产生接近金刚石薄膜电极的高析氧电位，将污水中的氨氮、有机物彻底去除，反应后出水外排。
本发明成功用于处理沧州大化聚海分公司TDI生产中产生的氢化废水中的苯胺，该废水苯胺、氨氮含量高、碱性大、难生物降解，因此为降低药剂消耗量、废水有效利用，河北丰源环保公司采用废酸凝液废水、光化废水与氢化水进行酸碱混合，并提高溶液导电性，然后进入本发明的处理苯胺类废水的处理系统，COD去除率可达 97％，苯胺去除率100％，COD、苯胺、色度、氨氮均满足达标排放，能源消耗低，对环境没有二次污染。
Claims (8)
1.一种苯胺类废水的处理系统，其特征在于，包括：
酸碱调节罐，苯胺类废水在酸碱调节罐中进行酸碱调节，罐中安装自动检测pH装置，能识别因水质变动导致酸碱变化而自动调整投加酸碱量；
电芬顿反应器，与酸碱调节罐通过水泵相连，电极采用多个铸铁极板竖向平行设置；
双氧水曝气池，与电芬顿反应器的出水口连接；
絮凝沉淀池，与双氧水曝气池的出水口相连，其中设置有沉降塔进行固液分离，上清液流经下一道工序；
A2O生物反应池，与絮凝沉淀池的沉降器上的清液出水口相连；
二沉池，与A2O生物反应池出水相连，二沉池产泥从底部排出进入污泥处理车间；
EP-凯森电催化装置，与二沉池出水经水泵相连，电解出水直接外排。
2.根据权利要求1所述的苯胺类废水的处理系统，其特征在于，电芬顿反应器包括壳体，壳体下部设置有绝缘布气孔板，绝缘布气孔板下部壳体侧壁上设置进水口和进气口，绝缘布气孔板上设置有竖向平行的多个铸铁极板，左右两侧的极板分别连接电源箱的正负极。
3.根据权利要求2所述的苯胺类废水的处理系统，其特征在于，电芬顿反应器电源箱具有调换极板正负极的功能。
4.根据权利要求1所述的苯胺类废水的处理系统，其特征在于，二沉池为圆形辐流式沉淀池，中间进水周边出水。
5.根据权利要求1所述的苯胺类废水的处理系统，其特征在于，EP-凯森电催化装置具有砂虑和膜虑双重过滤。
6.一种采用权利要求1-5之一所述的苯胺类废水的处理系统处理废水的方法，包括以下步骤：
(1)苯胺类废水在酸碱调节罐中进行酸碱调节，罐中安装自动检测pH装置，能识别因水质变动导致酸碱变化而自动调整投加酸碱量；
(2)废水经酸碱调节罐后经进入电芬顿反应器，通过通电产生强还原性的Fe2+，出水与双氧水曝气反应，将苯胺彻底去除，能去除部分氨氮，提高污水可生化性；
(3)经曝气反应后出水进入絮凝沉淀池，投加液碱、聚丙烯酰胺(PAM)，进行固液分离，上清液流经下一道工序；
(4)絮凝沉淀池出水进入A2O生物反应池，污水中的氨氮在A2O生物反应池中进行硝化、反硝化，最终以N2形式将废水中氨氮类物质去除，并能去除大部分有机物；
(5)经A2O生物反应池出水进入二沉池，上清液经集水槽流至EP-凯森电催化装置，污泥同絮凝沉淀池产生的污泥一起进入污泥脱水机房，脱水焚烧处理。
(6)二沉池出水进入EP-凯森电催化装置，经砂滤器和保安过滤器双重过滤去除悬浮物后进入电解桶，经阳极产生接近金刚石薄膜电极的高析氧电位，将污水中的氨氮、有机物彻底去除，反应后出水外排。
7.根据权利要求6所述的方法，电芬顿反应器从底部均匀进水，上部溢流出水，底部均匀布置曝气孔，使废水混合均匀。
8.根据权利要求6所述的方法，其中电芬顿反应器极板间距为1cm，进水流量为25m3/h。
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