CN116606021A - 一种甲硝唑生产废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲硝唑生产废水处理系统，属于废水处理领域，所述系统包括依次设置的格栅、第一RO池、电催化装置、第三RO池、蒸发池、结晶池、混合池、兼氧池、MBR和二沉池，所述电催化装置包括外壳，所述外壳通过离子交换膜分割为电催化阳极池和电催化阴极池，所述电催化阳极池中设置阳极池进水口、阳极、载铁填料，所述电催化阴极池设置阴极出水口、阴极、还原填料、出水堰，所述阳极和所述阴极通过电源电连接；可以将甲硝唑生产废水中的甲硝唑等有毒物质毒性降低，提高生化处理工艺的处理效率。
Description
技术领域
本发明是关于废水处理领域，特别是关于一种甲硝唑生产废水处理系统。
背景技术
甲硝唑属硝基咪唑类合成抗菌药，生产废水具有高盐、高COD的基本特点，其组分复杂，主要可分为三类：1)盐类：硫酸钠、甲酸钠；2)有机物类：乙二醇及其聚合物、硝基咪唑类及其分解物；3)水：生产工艺过程中引入的水。甲硝唑相对分子量很低，在水中的溶解度比较大，容易穿透好氧微生物和厌氧微生物的细胞膜。在微生物细胞内甲硝唑被还原，还原产物会破坏微生物DNA的中间体，因此甲硝唑废水对周围生态系统和人类健康产生了很大的威胁，而且甲硝唑废水难以利用传统生化处理技术进行有效的降解。
目前甲硝唑废水的处理方法主要是利用蒸发浓缩，析出废水中的盐分，结晶过滤后，再进行氧化处理后再进行生化处理进行处理，此类处理方式主要侧重回收有机物和盐类。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能够降低甲硝唑生产废水毒性的生化处理系统。
本发明的实施例提供了一种甲硝唑生产废水处理系统，包括依次设置的格栅1、第一RO池2、电催化装置、第三RO池7、蒸发池8、结晶池9、混合池10、兼氧池11、MBR12和二沉池13，
所述电催化装置包括外壳，所述外壳通过离子交换膜分割为电催化阳极池3和电催化阴极池4，所述电催化阳极池3中设置阳极池进水口31、阳极32、载铁填料33，所述电催化阴极池4设置阴极出水口41、阴极42、还原填料43、出水堰44，所述阳极32和所述阴极42通过电源3-4电连接；
所述电催化阳极池3和电催化阴极池4之间设置溢流口，所述电催化阳极池3中的废水经所述溢流口进入所述电催化阴极池4中，所述出水堰44通过电催化出水管4-7连接所述第三RO池7。
进一步地，所述系统还包括超滤池5、第二RO池6，所述阴极出水口41通过超滤入水管4-5连通所述超滤池5，所述超滤池浓水出口通过超滤浓水管5-6连接所述第二RO池，所述第二RO池浓水口通过浓水回流管6-3连接所述阳极池进水口31。
进一步地，所述电催化阳极池3设置双氧水加入口；进一步地，所述第一RO池2出水输送至所述兼氧池11。
进一步地，所述出水堰44处设检测装置，所述检测装置对所述出水堰44出水B/C值进行检测。
进一步地，所述载铁填料33的制备方法为：将铁盐和吡啶-2,5-二羧酸加入N,N-二甲基乙酰胺中，搅拌均匀后进行超声处理，超声频率20KHz，超声时间为20分钟，所述铁盐、吡啶-2,5-二羧酸和N,N-二甲基乙酰胺的质量比:7-10：2-5:100，然后加入稻壳碳，在150-200℃下反应2-3天后冷却至常温，然后取出稻壳并用N,N-二甲基乙酰胺洗涤后干燥。
进一步地，所述还原填料43，所述还原填料43为活性炭和纳米铁混合物，所述活性炭和纳米铁质量比为1:2。
进一步地，所述B/C值小于0.25时，将所述阴极出水口41出水输送至所述超滤池5；所述B/C值大于等于0.25时，将所述出水堰44出水输送至所述第三RO池。
进一步地，所述电源3-4为直流电源，所述直流电源电压为15-30V，所述阳极32为SnO2/石墨电极，所述阴极为不锈钢电极。
与现有技术相比，根据本发明实施方式的方案，设置了电催化装置，其中，所述电催化阳极池中设置载铁填料33，载铁填料具有吸附性能高，铁离子在有机框架作用下固定在稻壳炭上，这样可以在阳极作用下，促进铁离子与污染物的接触，快速将有机物氧化降解，大分子有机物或具有环结构的有机物断链，提高可生化性；
电催化装置的电催化阴极池4内设置还原填料43，甲硝唑的硝基在纳米铁及银电极作用下还原为氨基，大分子有机物在还原作用下进一步加氢，通过超滤池和第二RO池浓缩处理后返回电催化阳极池中进行进一步氧化降解，经溢流堰在此进入电催化阴极池进行还原处理；
经过电催化装置的处理后，甲硝唑及大分子物质均进行了初步降解，大大降低了废水中污染物的毒性，同时对废水污染物进行了浓缩处理；
对出水堰出水水质进行检测，B/C值达到适合值时，将出水输送至第三RO池进行处理，进一步浓缩后进行蒸发、结晶处理，将废水中的盐分去除后，输送至混合池与生活污水进行混合完全后进行常规兼氧、MBR及沉淀处理即可出水。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的一种甲硝唑生产废水处理系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1：甲硝唑生产废水： COD为27650mg/L，BOD5为2830 mg/L，甲硝唑21.32mg/L，氯离子浓度450 mg/L；
一种甲硝唑生产废水处理系统，包括依次设置的格栅1，格栅1分别设置粗格栅和细格栅，粗格栅5mm，细格栅2mm，第一RO池2的压力控制在1.4-1.6Mpa，脱盐率90%，电催化装置、第三RO池7的压力控制在1.4-1.6Mpa，脱盐率90%，蒸发池8，经过蒸发池处理，控制废水脱水40-50%，结晶池9、混合池10，结晶池9进入混合池10的废水与生活污水的体积比为1:3-5；兼氧池11，所述兼氧池11的溶解氧控制在0.18-0.22mg/L，MBR12中污泥浓度为8000-10000mg/L，DO控制为3-4mg/L，和二沉池13沉淀时间为6-12h。
所述电催化装置包括外壳，所述外壳通过离子交换膜分割为电催化阳极池3和电催化阴极池4，所述电催化阳极池3中设置阳极池进水口31、阳极32、载铁填料33，所述电催化阴极池4设置阴极出水口41、阴极42、还原填料43、出水堰44，所述阳极32和所述阴极42通过电源3-4电连接。
所述电催化阳极池3和电催化阴极池4之间设置溢流口，所述电催化阳极池3中的废水经所述溢流口进入所述电催化阴极池4中，所述出水堰44通过电催化出水管4-7连接所述第三RO池7；所述电催化阳极池3设置双氧水加入口；所述出水堰44处设检测装置，所述检测装置对所述出水堰44出水B/C值进行检测。
所述载铁填料33的制备方法为：将铁盐和吡啶-2,5-二羧酸加入N,N-二甲基乙酰胺中，搅拌均匀后进行超声处理，超声频率20KHz，超声时间为20分钟，所述铁盐、吡啶-2,5-二羧酸和N,N-二甲基乙酰胺的质量比:7-10：2-5:100，然后加入稻壳碳，在150-200℃下反应2-3天后冷却至常温，然后取出稻壳并用N,N-二甲基乙酰胺洗涤后干燥，所述电催化阳极池3设置双氧水加入口，所述双氧水的质量浓度为30%，双氧水投加量为0.3～0.35mL/L。
所述还原填料43为活性炭和纳米铁混合物，所述活性炭和纳米铁质量比为1:2。
所述电源3-4为直流电源，所述直流电源电压为15-30V，所述阳极32为SnO2/石墨电极，所述阴极为不锈钢电极，所述电催化装置处理时间为15-30min；出水堰B/C值0.19，所述系统出水水质COD为245mg/L，BOD5为56mg/L。
实施例2：在实施例1的基础上，所述系统还包括超滤池5、第二RO池6，所述阴极出水口41通过超滤入水管4-5连通所述超滤池5，所述超滤池浓水出口通过超滤浓水管5-6连接所述第二RO池，所述第二RO池浓水口通过浓水回流管6-3连接所述阳极池进水口31；所述B/C值小于0.25时，将所述出水堰44出水输送至所述超滤池5，所述B/C值大于等于0.25时，将所述出水堰44出水输送至所述第三RO池；所述系统出水水质COD为72mg/L，BOD5为21mg/L。
对比例1
实施例1的基础上，电催化装置中不添加载铁填料，出水堰B/C值0.15，所述系统出水水质COD为423mg/L。
对比例2
实施例1的基础上，电催化装置中不添加还原填料，出水堰B/C值0.16，所述系统出水水质COD为319mg/L。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，包括依次设置的格栅（1）、第一RO池（2）、电催化装置、第三RO池（7）、蒸发池（8）、结晶池（9）、混合池（10）、兼氧池（11）、MBR（12）和二沉池（13），
所述电催化装置包括外壳，所述外壳通过离子交换膜分割为电催化阳极池（3）和电催化阴极池（4），所述电催化阳极池（3）中设置阳极池进水口（31）、阳极（32）、载铁填料（33），所述电催化阴极池（4）设置阴极出水口（41）、阴极（42）、还原填料（43）、出水堰（44），所述阳极（32）和所述阴极（42）通过电源（3-4）电连接；
所述电催化阳极池（3）和电催化阴极池（4）之间设置溢流口，所述电催化阳极池（3）中的废水经所述溢流口进入所述电催化阴极池（4）中，所述出水堰（44）通过电催化出水管（4-7）连接所述第三RO池（7）。
2.如权利要求1所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述系统还包括超滤池（5）、第二RO池（6），所述出水堰（44）通过超滤入水管（4-5）连通所述超滤池（5），所述超滤池浓水出口通过超滤浓水管（5-6）连接所述第二RO池（6），所述第二RO池（6）浓水口通过浓水回流管（6-3）连接所述阳极池进水口（31）。
3.如权利要求1所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述电催化阳极池（3）设置双氧水加入口。
4.如权利要求2所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述出水堰（44）处设检测装置，所述检测装置对所述出水堰（44）出水B/C值进行检测。
5.如权利要求1所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述载铁填料（33）的制备方法为：将铁盐和吡啶-2,5-二羧酸加入N,N-二甲基乙酰胺中，搅拌均匀后进行超声处理，超声频率20KHz，超声时间为20分钟，所述铁盐、吡啶-2,5-二羧酸和N,N-二甲基乙酰胺的质量比:7-10：2-5:100，然后加入稻壳碳，在150-200℃下反应2-3天后冷却至常温，然后取出稻壳并用N,N-二甲基乙酰胺洗涤后干燥。
6.如权利要求1所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述还原填料（43），所述还原填料（43）为活性炭和纳米铁混合物，所述活性炭和纳米铁质量比为1:2。
7.如权利要求4所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述B/C值小于0.25时，将所述出水堰（44）出水输送至所述超滤池（5）。
8.如权利要求4所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述B/C值大于等于0.25时，将所述出水堰（44）出水输送至所述第三RO池（7）。
9.如权利要求1所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述电源（3-4）为直流电源，所述直流电源电压为15-30V，所述阳极（32）为SnO2/石墨电极，所述阴极（42）为不锈钢电极。
10.如权利要求1所述的甲硝唑生产废水处理系统，其特征在于，所述第一RO池（2）出水输送至所述兼氧池（11）。
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