專利名稱：一種熒光增白劑廢水處理的物化-生化組合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種熒光增白劑廢水處理的物化 一生化組合工藝。
背景技術(shù)：
熒光增白劑是一種能吸收紫外光并激發(fā)出藍(lán)色或藍(lán)紫色熒光的有機(jī)化合 物，熒光增白劑激發(fā)產(chǎn)生的藍(lán)色熒光與物體的原本的黃色互為補(bǔ)色，可消除物 體原本的泛黃的顏色，使物體更加潔白明亮。熒光增白劑主要應(yīng)用于紡織印染、 造紙、合成洗滌劑和塑料添加劑等領(lǐng)域，其主要產(chǎn)品種類有CPA (雙苯乙烯 型衍生物)、OB-l (二苯乙烯基雙苯并噁唑型)、APB-L、 APC (二苯乙烯三 嗪衍生物)，熒光增白劑生產(chǎn)原料主要有氰基芐基氯、亞磷酸三乙脂、對苯二 甲醛、噁唑、DMF、甲醇、三聚氯氰、DSD酸、嗎啉、苯胺、乙醇胺等。其 生產(chǎn)廢水作為高濃度、難降解化工廢水的代表，其含鹽量高、NH3-N濃度高， 廢水中的主要有機(jī)污染物有氰基芐基氯、對苯二甲醛、噁唑、DMF、三聚氯氰、 DSD酸、嗎啉、苯胺、乙醇胺、亞磷酸三乙脂、甲醇，以及殘留的少量熒光增 白劑等。
其中對氰基芐基氯、鄰氰基芐基氯、間氰基芐基氯、4-(苯并噁唑-2-基) 芐基氯、4- (5-甲基苯并噁唑-2-基)芐基氯和三聚氯氰均為含有苯環(huán)的氯代烴， 其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬典型的致癌物質(zhì)，毒性較強(qiáng)，危害較大。DMF、 DSD酸、 噁唑、嗎啉、苯胺和乙醇胺大多為含氮的雜環(huán)類化合物，容易生物體內(nèi)富集， 具有致癌和致突變的作用。
由于熒光增白劑廢水中大多數(shù)污染物為大分子物質(zhì)、生物毒性大，不易生 化處理，國內(nèi)外關(guān)于熒光增白劑廢水研究報(bào)道較少，其處理方法的研究大多集 中在化學(xué)氧化處理，常規(guī)的Fenton氧化法、臭氧氧化法、濕式催化氧化法、 光降解法都存在能耗高、氧化劑的用量大，缺乏穩(wěn)定、可靠的工業(yè)規(guī)模的反應(yīng) 裝置等問題。致使廢水在排放過程中持久性有機(jī)物(POPs)殘留量高，嚴(yán)重影 響排放水域水質(zhì)安全。
本發(fā)明將熒光增白劑廢水主要污染分為芳烴氯化物和含氮的雜環(huán)類化合 物，針對芳烴氯化物化學(xué)穩(wěn)定性高、易于還原的特點(diǎn)，采用催化還原脫鹵來降 低廢水的生物毒性。而含氮的雜環(huán)類化合物則采用濕式催化氧化方法來提高廢 水的可生化性，利于后端生化工藝徹底降解殘留污染物，確保廢水的達(dá)標(biāo)排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種熒光增白劑廢水處理的物 化一生化組合工藝。
用于熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工藝是熒光增白劑廢水首先
進(jìn)入催化還原單元，經(jīng)過Fe-C-Cu體系的催化還原l-2小時(shí)，催化還原單元出 水進(jìn)入混凝沉淀池，加入混凝藥劑和助凝劑，混凝時(shí)間為15 20分鐘，混凝 沉淀去除部分非溶解性難降解有機(jī)污染物；混凝沉淀池出水進(jìn)入濕式催化氧化 單元，在多元催化劑作用下氧化反應(yīng)0.5 1小時(shí)，反應(yīng)溫度為U0 12(TC， 反應(yīng)壓強(qiáng)為0.8 1.0MPa;濕式催化氧化單元出水進(jìn)入生物膜處理單元利用聚 氨酯填料表面及孔隙內(nèi)部附著生長的微生物降解有機(jī)污染物，生物膜處理單元
分為兼氧段和好氧段，兼氧段的水力停留時(shí)間為24 36小時(shí)，pH值為6.2 7.5，溶解氧為0.1 0.5mg/L;好氧段的水力停留時(shí)間為18 24小時(shí)，pH值 為7.5 8.4，溶解氧為2 4mg/L，好氧段的出水進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1.5 2小時(shí)，表面負(fù)荷為0.8 1.2mVm2.11，沉淀池的出水達(dá)標(biāo)排放。
所述的Fe-C-Cu三元催化還原體系的還原脫鹵劑中的Fe:C:Cu的質(zhì)量比為 1: 1: 0.1，還原脫鹵劑的的投加量為5-10g/L。多元催化劑的載體為椰殼活性 碳或活性氧化鋁，活性組分為Cu和Mn，其Cu-Mn摩爾比為l: 1，助活性組 分為Ce02。混凝藥劑為聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵，混凝藥劑的投加量為200 500mg/L。助凝劑為聚丙烯酰胺，助凝劑的投加量為0.5 lmg/L。濾料為高彈 性多孔聚氨酯填料，其組分為聚酯多元醇或聚醚多元醇50 100重量份，聚 合物多元醇0.1 60重量份，異氰酸酯80 100重量份，水1 10重量份，催 化劑0.1 1.0重量份，發(fā)泡劑0.1 40重量份，泡沫穩(wěn)定劑0.1 6重量份。 催化劑為辛酸亞錫、二辛酸酯二丁基錫、二醋酸二丁基錫、三乙烯二胺、三乙 醇胺、乙醇胺、二甲基環(huán)己胺或二甲基芐胺。發(fā)泡劑為水和一氟三氯甲垸、二 氟二氯甲烷或二氯甲垸。泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)硅類泡沬穩(wěn)定劑。
本發(fā)明能夠經(jīng)濟(jì)有效地降解熒光增白劑廢水中芳烴氯化物和含氮的雜環(huán) 類化合物等難降解污染物，其工藝路線針對性強(qiáng)、對污染物降解徹底，廢水處 理成本合理。


附圖為熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:COD為10280 mg/L， CT為8134mg/L， BOD為3524 mg/L， NH3-N為18 mg/L， TN為3804 mg/L的熒光增白劑廢水首先進(jìn)入催化還原單元，經(jīng)過 Fe-C-Cu體系的催化還原2小時(shí)，F(xiàn)e-C-Cu三元催化還原體系的還原脫鹵劑投 加量為10g/L，還原脫鹵劑中的Fe:C:Cu的質(zhì)量比為1: 1: 0.1，催化還原單元 出水進(jìn)入混凝沉淀池，加入混凝藥劑和助凝劑，混凝藥劑聚合氯化鋁的投加量 為400mg/L，助凝劑聚丙烯酰胺的投加量為0.8mg/L，混凝時(shí)間為15分鐘，混 凝沉淀去除部分非溶解性難降解有機(jī)污染物；混凝沉淀池出水進(jìn)入濕式催化氧 化單元，在多元催化劑作用下氧化反應(yīng)0.8小時(shí)，反應(yīng)溫度為110°C,反應(yīng)壓 強(qiáng)為0.8MPa;其中多元催化劑載體為椰殼活性碳，活性組分為Cu和Mn，其 Cu-Mn摩爾比為l: 1，助活性組分為Ce02。濕式催化氧化單元出水進(jìn)入生物 膜處理單元利用濾料表面及孔隙內(nèi)部附著生長的微生物降解有機(jī)污染物，濾料 為高彈性多孔聚氨酯填料，其組分為聚酯多元醇80重量份，聚合物多元醇 IO重量份，異氰酸酯82重量份，水3重量份，催化劑0.3重量份，發(fā)泡劑5 重量份，泡沫穩(wěn)定劑2重量份。催化劑為辛酸亞錫和二甲基芐胺，發(fā)泡劑為水 和一氟三氯甲烷，泡沬穩(wěn)定劑為硅油580。生物膜處理單元分為兼氧段和好氧 段，兼氧段的水力停留時(shí)間為30小時(shí)，pH值為6.3，溶解氧為0.1mg/L;好氧 段的水力停留時(shí)間為20小時(shí)，pH值為7.2，溶解氧為2mg/L，好氧段的出水 進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1.5小時(shí)，表面負(fù)荷為0.8m3/m2.h，沉淀池的出水達(dá) 標(biāo)排放。混凝沉淀污泥和沉淀池污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮，再機(jī)械壓濾后外運(yùn) 至污泥最終處置地。
實(shí)施例2:
COD為6526 mg/L， Cl國為11360mg/L， BOD為2107 mg/L， NH3-N為 53mg/L， TN為2872 mg/L的熒光增白劑廢水首先進(jìn)入催化還原單元，經(jīng)過 Fe-C-Cu體系的催化還原1小時(shí)，F(xiàn)e-C-Cu三元催化還原體系的還原脫鹵劑投 加量為7g/L，還原脫鹵劑中的Fe:C:Cu的質(zhì)量比為1: 1: 0.1，催化還原單元 出水進(jìn)入混凝沉淀池，加入混凝藥劑和助凝劑，混凝藥劑聚合氯化鋁的投加量 為250mg/L，助凝劑聚丙烯酰胺的投加量為0.6mg/L，混凝時(shí)間為15分鐘，混 凝沉淀去除部分非溶解性難降解有機(jī)污染物；混凝沉淀池出水進(jìn)入濕式催化氧 化單元，在多元催化劑作用下氧化反應(yīng)0.5小時(shí)，反應(yīng)溫度為115°C，反應(yīng)壓 強(qiáng)為0.9MPa;其中多元催化劑載體為椰殼活性碳，活性組分為Cu和Mn，其 Cu-Mn摩爾比為l: 1，助活性組分為Ce02。濕式催化氧化單元出水進(jìn)入生物 膜處理單元利用濾料表面及孔隙內(nèi)部附著生長的微生物降解有機(jī)污染物，濾料為高彈性多孔聚氨酯填料，其組分為聚酯多元醇80重量份，聚合物多元醇
IO重量份，異氰酸酯82重量份，水3重量份，催化劑0.3重量份，發(fā)泡劑5 重量份，泡沬穩(wěn)定劑2重量份。催化劑為辛酸亞錫和二甲基芐胺，發(fā)泡劑為水 和一氟三氯甲烷，泡沫穩(wěn)定劑為硅油580。生物膜處理單元分為兼氧段和好氧 段，兼氧段的水力停留時(shí)間為25小時(shí)，pH值為6.4，溶解氧為0.1mg/L;好氧 段的水力停留時(shí)間為18小時(shí)，pH值為7.2，溶解氧為2mg/L，好氧段的出水 進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1.5小時(shí)，表面負(fù)荷為0.8m3/m2.h，沉淀池的出水達(dá) 標(biāo)排放。混凝沉淀污泥和沉淀池污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮，再機(jī)械壓濾后外運(yùn) 至污泥最終處置地。 實(shí)施例3:
COD為8574 mg/L， Cl-為12120mg/L， BOD為1807 mg/L， NH3-N為 63mg/L， TN為3172 mg/L的熒光增白劑廢水首先進(jìn)入催化還原單元，經(jīng)過 Fe-C-Cu體系的催化還原1.4小時(shí)，F(xiàn)e-C-Cu三元催化還原體系的還原脫鹵劑投 加量為8g/L，還原脫鹵劑中的Fe:C:Cu的質(zhì)量比為1: 1: 0.1，催化還原單元 出水進(jìn)入混凝沉淀池，加入混凝藥劑和助凝劑，混凝藥劑聚合氯化鋁的投加量 為287mg/L,助凝劑聚丙烯酰胺的投加量為0.6mg/L，混凝時(shí)間為15分鐘，混 凝沉淀去除部分非溶解性難降解有機(jī)污染物；混凝沉淀池出水進(jìn)入濕式催化氧 化單元，在多元催化劑作用下氧化反應(yīng)0.6小時(shí)，反應(yīng)溫度為115°C，反應(yīng)壓 強(qiáng)為l.OMPa;其中多元催化劑載體為椰殼活性碳，活性組分為Cu和Mn，其 Cu-Mn摩爾比為l: 1，助活性組分為Ce02。濕式催化氧化單元出水進(jìn)入生物 膜處理單元利用濾料表面及孔隙內(nèi)部附著生長的微生物降解有機(jī)污染物，濾料 為高彈性多孔聚氨酯填料，其組分為聚酯多元醇80重量份，聚合物多元醇 IO重量份，異氰酸酯82重量份，水3重量份，催化劑0.3重量份，發(fā)泡劑5 重量份，泡沫穩(wěn)定劑2重量份。催化劑為辛酸亞錫和二甲基芐胺，發(fā)泡劑為水 和一氟三氯甲烷，泡沬穩(wěn)定劑為硅油580。生物膜處理單元分為兼氧段和好氧 段，兼氧段的水力停留時(shí)間為28小時(shí)，pH值為6.4，溶解氧為0.1mg/L;好氧 段的水力停留時(shí)間為20小時(shí)，pH值為7.2，溶解氧為2mg/L，好氧段的出水 進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1.5小時(shí)，表面負(fù)荷為0.8m3/m2.h，沉淀池的出水達(dá) 標(biāo)排放?；炷恋砦勰嗪统恋沓匚勰噙M(jìn)入污泥濃縮池濃縮，再機(jī)械壓濾后外運(yùn) 至污泥最終處置地。
實(shí)施例4:
COD為9753 mg/L，Cl-為9360mg/L，BOD為1707 mg/L，NHrN為65mg/L，
7TN為3214 mg/L的熒光增白劑廢水首先進(jìn)入催化還原單元，經(jīng)過Fe-C-Cu體 系的催化還原1.6小時(shí)，F(xiàn)e-C-Cu三元催化還原體系的還原脫鹵劑投加量為 8.3g/L，還原脫鹵劑中的Fe:C:Cu的質(zhì)量比為1: 1: 0.1，催化還原單元出水進(jìn) 入混凝沉淀池，加入混凝藥劑和助凝劑，混凝藥劑聚合氯化鋁的投加量為 300mg/L，助凝劑聚丙烯酰胺的投加量為0.7mg/L，混凝時(shí)間為15分鐘，混凝 沉淀去除部分非溶解性難降解有機(jī)污染物；混凝沉淀池出水進(jìn)入濕式催化氧化 單元，在多元催化劑作用下氧化反應(yīng)0.7小時(shí)，反應(yīng)溫度為ll(TC，反應(yīng)壓強(qiáng) 為0.9MPa;其中多元催化劑載體為椰殼活性碳，活性組分為Cu和Mn，其 Cu-Mn摩爾比為l: 1，助活性組分為Ce02。濕式催化氧化單元出水進(jìn)入生物 膜處理單元利用濾料表面及孔隙內(nèi)部附著生長的微生物降解有機(jī)污染物，濾料 為高彈性多孔聚氨酯填料，其組分為聚酯多元醇80重量份，聚合物多元醇 IO重量份，異氰酸酯82重量份，水3重量份，催化劑0.3重量份，發(fā)泡劑5 重量份，泡沫穩(wěn)定劑2重量份。催化劑為辛酸亞錫和二甲基芐胺，發(fā)泡劑為水 和一氟三氯甲烷，泡沬穩(wěn)定劑為硅油580。生物膜處理單元分為兼氧段和好氧 段，兼氧段的水力停留時(shí)間為27小時(shí)，pH值為6.4，溶解氧為0.1mg/L;好氧 段的水力停留時(shí)間為19小時(shí)，pH值為7.0，溶解氧為2mg/L，好氧段的出水 進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1.5小時(shí)，表面負(fù)荷為0.8m3/m2.h，沉淀池的出水達(dá) 標(biāo)排放?；炷恋砦勰嗪统恋沓匚勰噙M(jìn)入污泥濃縮池濃縮，再機(jī)械壓濾后外運(yùn) 至污泥最終處置地。
權(quán)利要求
1.一種用于熒光增白劑廢水處理的物化-生化組合工藝，其特征在于，熒光增白劑廢水首先進(jìn)入催化還原單元，經(jīng)過Fe-C-Cu體系的催化還原1-2小時(shí)，催化還原單元出水進(jìn)入混凝沉淀池，加入混凝藥劑和助凝劑，混凝時(shí)間為15～20分鐘，混凝沉淀去除部分非溶解性難降解有機(jī)污染物；混凝沉淀池出水進(jìn)入濕式催化氧化單元，在多元催化劑作用下氧化反應(yīng)0.5～1小時(shí)，反應(yīng)溫度為110～120℃，反應(yīng)壓強(qiáng)為0.8～1.0MPa；濕式催化氧化單元出水進(jìn)入生物膜處理單元利用濾料表面及孔隙內(nèi)部附著生長的微生物降解有機(jī)污染物，生物膜處理單元分為兼氧段和好氧段，兼氧段的水力停留時(shí)間為24～36小時(shí)，pH值為6.2～7.5，溶解氧為0.1～0.5mg/L；好氧段的水力停留時(shí)間為18～24小時(shí)，pH值為7.5～8.4，溶解氧為2～4mg/L，好氧段的出水進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1.5～2小時(shí)，表面負(fù)荷為0.8～1.2m3/m2.h，沉淀池的出水達(dá)標(biāo)排放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工 藝，其特征在于所述的Fe-C-Cu三元催化還原體系的還原脫鹵劑中的Fe:C:Cu 的質(zhì)量比為l: 1: 0.1，還原脫鹵劑的的投加量為5-10g/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種用于熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工藝， 其特征在于，所述的多元催化劑的載體為椰殼活性碳或活性氧化鋁，活性組分 為Cu禾QMn，其Cu-Mn摩爾比為l: 1，助活性組分為Ce02。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熒光增白劑廢水處理的物化—生化組合工 藝，其特征在于所述的混凝藥劑為聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵，混凝藥劑的投 加量為200 500mg/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工 藝，其特征在于所述的助凝劑為聚丙烯酰胺，助凝劑的投加量為0.5 1 mg/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工 藝，其特征在于，所述濾料為高彈性多孔聚氨酯填料，其組分為聚酯多元醇 或聚醚多元醇50 100重量份，聚合物多元醇0.1 60重量份，異氰酸酯80 IOO重量份，水1 10重量份，催化劑0.1 1.0重量份，發(fā)泡劑0.1 40重量 份，泡沫穩(wěn)定劑0.1 6重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工 藝，其特征在于，所述的催化劑為辛酸亞錫、二辛酸酯二丁基錫、二醋酸二丁 基錫、三乙烯二胺、三乙醇胺、乙醇胺、二甲基環(huán)己胺或二甲基芐胺。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工藝，其特征在于，所述的發(fā)泡劑為水和一氟三氯甲烷、二氟二氯甲烷或二氯甲 烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熒光增白劑廢水處理的物化一生化組合工 藝，其特征在于，所述的泡沬穩(wěn)定劑為有機(jī)硅類泡沬穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熒光增白劑廢水處理的組合工藝，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。其主要是采用多級(jí)物化預(yù)處理和生物膜工藝相結(jié)合，其方法是熒光增白劑廢水經(jīng)過Fe-C-Cu體系的催化還原脫鹵、混凝沉淀和濕式催化氧化的多級(jí)物化預(yù)處理，進(jìn)入生物膜處理工藝，通過固定化微生物去除污染物，生化處理工藝是采用以聚氨酯為載體的兼氧和好氧組合的生物濾池工藝。本組合工藝能夠經(jīng)濟(jì)有效地降解熒光增白劑廢水中芳烴氯化物和含氮的雜環(huán)類化合物等難降解污染物，其工藝路線針對性強(qiáng)、對污染物降解徹底，廢水處理成本合理。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101538105SQ20091009791
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者仝武剛, 徐灝龍, 王長智, 章一丹 申請人:浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)研究院