CN113754156A - 一种复合高级氧化技术处理dmf废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，属于废水处理技术领域，该复合高级氧化技术处理DMF废水的方法包括铁碳微电解、絮凝沉淀、紫外活化过硫酸盐氧化处理等步骤，本发明综合了两种高级氧化技术对DMF废水进行处理，首先利用铁碳微电解通过氧化和絮凝去除一部分大分子有机物，再通过氧化性更强的紫外活化过硫酸盐氧化法，进一步针对性的氧化难以氧化降解的大分子有机物，处理后的DMF废水的B/C＞0.3，可生化性大大提高，并且DMF浓度大幅降低，降低生物毒性，为后续进行生化处理提供了良好的先决条件。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法。
背景技术
近年来超滤、纳滤、反渗透膜大规模应用于净水领域，制膜行业发展迅速，在制膜过程中会排放大量含DMF的废水；同时DMF还是一种性能优良的有机溶剂和主要的精细化工原料，在化工生产中也不可避免地产生了许多DMF废水，仅制革行业每年约排放DMF废水1亿吨。DMF可经过呼吸道、消化道和皮肤进入人体内，具有一定的毒性。根据《职业性接触毒物危害程度分级》(GB5044-85)DMF为Ⅲ级(中度危害)，并为实验动物致癌物质。DMF废水如果直接排放到自然水体中，会引起水质恶化，并且难以恢复。
DMF废水具有COD高，有机胺浓度高，生物毒性大，可生化性低的特点，因此想要处理DMF废水，一般是提高其可生化性，采用生化法更可靠的处理。生化法处理前对DMF废水的处理过程尤为重要，高级氧化法被广泛使用作为废水预处理和深度处理单元，其操作简单，经济环保，效率高的特性使其在废水处理当中备受关注，其能无选择性的降解大分子有机物，增加废水的可生化性的能力，是作为处理DMF废水的优选方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，用于解决背景技术中的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，包括如下步骤：
步骤S1：铁碳微电解处理：调节待处理的DMF废水的pH为3，调节完成后加入铁碳微电解装置中，然后加入铁碳进行反应，反应时间为1h，同时铁碳微电解装置的下部设有曝气装置，进行持续曝气；
步骤S2：絮凝沉淀处理：铁碳微电解处理后的DMF废水进入沉淀池，调节pH为7-8，然后在搅拌转速150-250r/min条件下，加入聚合氯化铝，进行絮凝，同时加入聚丙烯酰胺进行辅助絮凝，添加完毕后搅拌5-10min后停止搅拌，沉淀15-45min；
步骤S3：紫外活化过硫酸盐氧化处理：絮凝沉淀后得到的上清液流溢至紫外活化过硫酸盐氧化反应池，然后加入过硫酸盐，在转速400-500r/min条件下搅拌溶解，然后开启紫外灯，降低转速至100-200r/min，保持搅拌，反应1h后，出液、完成处理。
作为本发明进一步的方案：步骤S1中加入的铁碳中碳、铁质量比为C：Fe＝1-3:1，铁碳与废水用量的体积比为1：1。
作为本发明进一步的方案：步骤S2中聚合氯化铝的用量为50-150ppm，聚丙烯酰胺的用量为0.1-1ppm。
作为本发明进一步的方案：步骤S3中过硫酸盐的添加量为铁碳微电解处理后废水COD的5-10倍。
作为本发明进一步的方案：步骤S3中过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的任意一种。
作为本发明进一步的方案：步骤S3中紫外灯波长为254nm，紫外灯的功率为250-350W。
本发明提供了一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
本发明综合了两种高级氧化法，并使他们相互协同作用。首先利用铁碳微电解通过氧化和絮凝去除一部分大分子有机物，再通过氧化性更强的紫外活化过硫酸盐氧化法，进一步针对性的氧化难以氧化降解的大分子有机物，通过这两种氧化方法的组合，可以实现对大分子有机物更多的降解，降低废水中有机胺的浓度，提高其可生化性，便于后续的生化降解；
本发明对于不同水质的DMF废水都有着稳定可靠的处理结果，两种高级氧化组合的工艺解决方案，有效的降低了废水中DMF、COD含量，降低生物毒性，且使可生化性到达指标，为后续进行生化处理提供了良好的先决条件。
本发明结合使用的两种氧化法都具有操作简单，设备要求较低，处理效果好，经济效益高的特点，是作为工业上处理DMF废水良好的工艺方案。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
某制膜行业工厂产生的DMF废水的各项指标如下表1所示：
表1
对上述的DMF废水进行复合高级氧化技术处理，具体如下：
步骤一：铁碳微电解处理：将上述DMF废水调整pH为3，然后将调整pH后的废水加入铁碳微电解装置进行反应，该装置下部有曝气装置进行持续曝气；装置中加入与废水等体积的铁碳，C、Fe质量比为3:1，反应时间为1小时；
步骤二：絮凝沉淀处理：将经过步骤二处理后的废水进入沉淀池，调整pH为7，添加50ppm的聚合氯化铝进行絮凝，0.1ppm的聚丙烯酰胺辅助絮凝，添加过程进行搅拌，转速保持150r/min，搅拌10min后开始沉淀，沉淀45min，上清液溢流至下一处理单元；
步骤三：紫外活化过硫酸盐氧化处理：沉淀池出水进入紫外活化过硫酸盐氧化反应池，添加过硫酸盐，浓度为10g/L，保持转速400r/min搅拌溶解过硫酸盐；待过硫酸盐溶解后开启紫外灯，紫外灯的功率为250w、波长为254nm，然后降低转速为100r/min，持续反应1小时，反应结束后出液，完成处理。
经过处理后，该DMF废水的指标如下表2所示：
表2
由上表1可以至经过处理后原DMF废水中的COD和有机胺的去除率超过50％，氨氮和硝态氮含量都有增加，这两种都是易被生物降解的氮，其BOD相比之前提高了接近2倍，可生化性由B/C计算，由之前的0.08升高到0.345，大于0.3具有可生化性，处理后的废水可以进行生化降解；
经过本发明的技术方案处理，该DMF废水的COD总量有明显的减少，可生化性大大提高，去除大部分有机胺，消除了生物毒性，为下一步生化处理预备了简单易行的处理环境。
实施例2
某化工制革业产生的DMF废水其各项指标如下表3所示：
表3
| COD(mg/L) | 氨氮(mg/L) | DMF(mg/L) | BOD(mg/L) | 可生化性 | |
| 原水 | 1866 | 43.8 | 249 | 365 | 0.195 |
对上述的DMF废水进行复合高级氧化技术处理，具体如下：
步骤一：铁碳微电解处理：将上述DMF废水调整pH为3，调整pH后的废水加入铁碳微电解装置进行反应，该装置下部有曝气装置进行持续曝气；装置中加入与废水等体积的铁碳，C、Fe质量比为1:1，反应时间为1小时。
步骤二：絮凝沉淀处理：铁碳微电解处理后的废水进入沉淀池，调整pH为8，添加150ppm的聚合氯化铝进行絮凝，1ppm的聚丙烯酰胺辅助絮凝，添加过程中进行搅拌，转速保持250r/min，搅拌5min后开始沉淀，沉淀15min，上清液溢流至下一处理单元。
步骤三：紫外活化过硫酸盐氧化处理：沉淀池出水进入紫外活化过硫酸盐氧化反应池，添加过硫酸盐，浓度为12g/L，保持转速500r/min搅拌溶解过硫酸盐；待过硫酸盐溶解后开启紫外灯，紫外灯的功率为350w，降低转速为200r/min，紫外灯波长为254nm，持续反应1小时，反应结束后出液，完成处理。
经过处理后，该DMF废水的指标如下表4所示：
表4
| COD(mg/L) | 氨氮(mg/L) | DMF(mg/L) | BOD(mg/L) | 可生化性 |
| 833 | 308 | 104 | 290 | 0.348 |
由上表4可以看出经过处理后COD去除率达到55％，DMF去除率达到58％，氨氮含量显著性提高，且可生化性由0.195升高至0.348，达到了可生化的标准，可以进行后续的生化处理；
经过本发明的技术方案处理，该DMF废水的COD去除率可以稳定达到50％以上，并且DMF浓度降低，避免DMF过高对微生物造成危害，可生化性稳定达到0.3以上，可以进行下一步的生化处理。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤S1：铁碳微电解处理：调节待处理的DMF废水的pH为3，调节完成后加入铁碳微电解装置中，然后加入铁碳，反应1h；
步骤S2：絮凝沉淀处理：铁碳微电解处理后的DMF废水进入沉淀池，调节pH为7-8，然后在搅拌下，加入聚合氯化铝与聚丙烯酰胺，添加完毕后继续搅拌5-10min后停止搅拌，沉淀15-45min；
步骤S3：紫外活化过硫酸盐氧化处理：絮凝沉淀后得到的上清液流溢至紫外活化过硫酸盐氧化反应池，然后加入过硫酸盐，搅拌溶解，然后开启紫外灯，降低转速，搅拌反应1h，出液、完成处理。
2.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S1中铁碳微电解装置的下部设有曝气装置，进行持续曝气。
3.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S1中加入的铁碳中碳、铁质量比为C：Fe＝1-3:1，铁碳与废水用量的体积比为1：1。
4.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S2搅拌转速为150-250r/min。
5.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S2中聚合氯化铝的用量为50-150ppm，聚丙烯酰胺的用量为0.1-1ppm。
6.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S3中过硫酸盐的添加量为铁碳微电解处理后废水中COD质量的5-10倍。
7.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S3中过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S3中搅拌溶解的转速为400-500r/min，搅拌反应的转速为100-200r/min。
9.根据权利要求1所述的一种复合高级氧化技术处理DMF废水的方法，其特征在于，步骤S3中紫外灯波长为254nm，紫外灯的功率为250-350W。
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