一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛，近年來(lái)丁腈橡膠的需求量和生產(chǎn)量不斷攀升，隨之而來(lái) 的是大量生產(chǎn)廢水的處理問(wèn)題。丙烯腈（AN)是丁腈橡膠生產(chǎn)的重要單體，在丁腈橡膠生產(chǎn) 廢水中有殘留。丙烯腈是一種無(wú)色、苦杏仁味的有機(jī)氰，在我國(guó)確定的52種優(yōu)先控制的有 毒化學(xué)品名單中排名第四，具有高毒性及潛在的遺傳毒性，是環(huán)境中重要的有害污染物之 一。此外，丙烯腈還易于揮發(fā)，在美國(guó)EPA規(guī)定優(yōu)先控制的有機(jī)物名單中丙烯腈被列為可吹 脫的有機(jī)物，其在廢水處理過(guò)程中容易由廢水中逸出而造成空氣污染。此外，含有較高濃度 丙烯腈的廢水直接進(jìn)入生物處理單元，會(huì)影響處理效果甚至危害微生物的活性。
[0003] 丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的現(xiàn)有處理方法多是將其與其他廢水混合處理，也有一些技術(shù) 是針對(duì)性的處理該廢水中的某種成分。目前還沒(méi)有能夠?qū)⒍‰嫦鹉z生產(chǎn)廢水獨(dú)立處理至達(dá) 標(biāo)排放的整套技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效降低丁腈橡膠生產(chǎn)廢水 中的丙烯腈含量、C0D值及氨氮含量的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硼氫化物在水中不穩(wěn)定，用于廢水處理中時(shí)，來(lái)不及發(fā)揮還 原作用就快速分解而釋放出氫氣。但是，調(diào)節(jié)水中的pH值，同時(shí)投加氯化鋁，既可以抑制硼 氫化物的分解，又可以促進(jìn)還原反應(yīng)的發(fā)生。通過(guò)使用硼氫化物和氯化鋁，丁腈橡膠生產(chǎn)廢 水中含有的丙烯腈能夠被有效地去除，不會(huì)對(duì)后續(xù)生物處理過(guò)程中的微生物造成危害。因 此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法，該方法包括以下 步驟：
[0006] a、調(diào)節(jié)丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值至7以上，并將調(diào)節(jié)pH值后的廢水與硼氫化物 以及氯化鋁混合，以還原廢水中的丙烯腈；
[0007] b、使丙烯腈發(fā)生還原后的廢水依次進(jìn)行混凝氣浮處理、水解酸化處理、活性污泥 處理和曝氣生物濾池凈化處理。
[0008] 通過(guò)本發(fā)明方法處理后的水中基本無(wú)丙烯腈殘留、C0D值<50mg/L且氨氮（在丙 烯腈降解過(guò)程中產(chǎn)生）含量<5mg/L，外觀無(wú)色透明，出水水質(zhì)較高。
[0009] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0011] 在本發(fā)明中，在未作相反說(shuō)明的情況下，"水力停留時(shí)間"是指待處理廢水在反應(yīng) 器內(nèi)的平均停留時(shí)間，也就是廢水與反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時(shí)間。因此，如果反應(yīng) 器的有效容積為V(m3)，水流速度為Q(m3/h)，則：水力停留時(shí)間（HRT) =V/Q，即水力停留時(shí) 間等于反應(yīng)器有效容積與水流速度之比。本發(fā)明中涉及的活性污泥的量均以活性污泥的干 基計(jì)。本發(fā)明中涉及的COD值均為采用重鉻酸鹽法（GB11914-89)測(cè)得的數(shù)值。
[0012] 本發(fā)明提供的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法包括以下步驟：
[0013] a、調(diào)節(jié)丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值至7以上（優(yōu)選為9-12)，并將調(diào)節(jié)pH值后的廢 水與硼氫化物以及氯化鋁混合，以還原廢水中的丙烯腈；
[0014] b、使丙烯腈發(fā)生還原后的廢水依次進(jìn)行混凝氣浮處理、水解酸化處理、活性污泥 處理和曝氣生物濾池凈化處理。
[0015] 本發(fā)明中，步驟a中，只要盡量還原丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中的丙烯腈即可，對(duì)硼氫化 物的用量沒(méi)有特別的要求，優(yōu)選情況下，硼氫化物的用量為2_5g。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí) 施方式，所述硼氫化物為硼氫化鈉和/或硼氫化鉀。
[0016] 步驟a中，只要在使用硼氫化物的同時(shí)使用氯化鋁即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，對(duì)氯 化鋁的量沒(méi)有特別的要求，氯化鋁的用量?jī)?yōu)選為20-100mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水。本發(fā)明的 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述優(yōu)選量的氯化鋁能夠更有效地催化還原去除丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中含 有的丙烯腈，使其無(wú)法對(duì)后續(xù)生物處理過(guò)程中的微生物造成危害。
[0017] 混凝氣浮處理是指投加絮凝劑后對(duì)廢水進(jìn)行氣浮分離的工藝，通常用于除去廢水 中的懸浮物。本發(fā)明中，混凝氣浮處理過(guò)程中可以使用本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種絮凝劑。根 據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，所述混凝氣浮處理過(guò)程中使用有機(jī)絮凝劑。所述有機(jī)絮凝劑可 以為聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酰胺的衍生物（其中，聚丙烯酰胺的衍生物包括陰離子聚丙 烯酰胺（APAM)、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM)和非離子聚丙烯酰胺（NPAM)，優(yōu)選為陽(yáng)離子聚丙 烯酰胺），優(yōu)選為聚丙烯酰胺?；炷龤飧√幚磉^(guò)程中使用的有機(jī)絮凝劑的量可以為常規(guī)的用 量，優(yōu)選為0. 5-4mg/L丁腈橡膠生產(chǎn)廢水。在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟a中使用的氯化 鋁能夠在混凝氣浮處理步驟與有機(jī)絮凝劑協(xié)同發(fā)揮絮凝作用，故而使用有機(jī)絮凝劑能夠進(jìn) 一步提高出水質(zhì)量。本發(fā)明中使用的有機(jī)絮凝劑均為本領(lǐng)域常規(guī)使用的有機(jī)絮凝劑，且可 以商購(gòu)獲得，在此不再贅述。
[0018] 其中，混凝氣浮處理的條件優(yōu)選包括：表面水力負(fù)荷（每平方米表面積單位時(shí)間 內(nèi)通過(guò)的污水體積數(shù)）為2-10mV(m2 ·h)，水力停留時(shí)間為10-50min。混凝氣浮處理的 方式可以為常規(guī)的各種氣浮分離方式，如曝氣氣浮法或加壓溶氣氣浮法（對(duì)污水進(jìn)行加壓 (0. 2-0. 6MPa)，然后突然減到常壓，這時(shí)溶解于廢水中的過(guò)飽和空氣以微細(xì)氣泡形式逸出， 將廢水中懸浮物顆?；蛴土У剿嫘纬杀阌谌コ母≡?。
[0019] 水解酸化處理是改善廢水的可生化性（B0D與C0D的比值）的工藝，能夠?qū)⒉蝗?性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物 質(zhì)。本發(fā)明中，水解酸化處理的條件優(yōu)選包括：溶解氧< 〇. 2mg/L(如0. 1-0. 2mg/L)，水力 停留時(shí)間為2-10h。
[0020] 本發(fā)明中，活性污泥處理的條件優(yōu)選包括：活性污泥的用量為2500-5000mg/L丁 腈橡膠生產(chǎn)廢水，溶解氧為2-4mg/L，水力停留時(shí)間為8-20h。對(duì)所述活性污泥沒(méi)有特別的 限定，可以使用各種常見(jiàn)的活性污泥。通常地，活性污泥經(jīng)馴化后再對(duì)廢水進(jìn)行處理，馴化 后，活性污泥的污泥負(fù)荷可以為0. 15-0. 5kgCODAkg污泥·d)。
[0021] 曝氣生物濾池凈化處理是生物脫氮過(guò)程，使廢水流經(jīng)濾料的工藝，其中濾料可以 為陶粒、火山巖濾料和石英砂中的至少一種，處理過(guò)程中，微生物附著在濾料表面形成生物 膜，因此，廢水通過(guò)濾料層，水體含有的污染物被濾料層截留，并被濾料上附著的微生物降 解轉(zhuǎn)化，同時(shí)，溶解狀態(tài)的有機(jī)物和特定物質(zhì)也被去除，所產(chǎn)生的污泥保留在過(guò)濾層中，而 只讓凈化的水通過(guò)，這樣可在一個(gè)反應(yīng)器中達(dá)到完全的生物處理而不需在下游設(shè)置二沉池 進(jìn)行污泥沉降。本發(fā)明中，曝氣生物濾池凈化處理的條件優(yōu)選包括：溶解氧為2-4mg/L，容 積負(fù)荷為 〇· 1_〇· 5kgCOD/m3 ·d。
[0022] 本發(fā)明的方法能夠顯著降低各種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中的丙烯腈含量、COD值和氨 氮含量，對(duì)丙烯腈含量較低（如400-700mg/L)的廢水也具有較佳的處理效果。本發(fā)明中， 待處理的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水中丙烯腈的含量可以為400-700mg/L。待處理的丁腈橡膠生產(chǎn) 廢水的C0D值可以為1200-1700mg/L。待處理的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的濁度可以為15-25mg/ L。待處理的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的pH值可以為2-4。
[0023] 以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，使用的有機(jī)絮凝劑均 購(gòu)自東方環(huán)保工程材料有限公司（聚丙烯酰胺的牌號(hào)為PAM-2A-1，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的牌 號(hào)為CPAM);混凝氣浮單元中采用加壓溶氣氣浮，控制壓力為0.4MPa;廢水中丙烯腈（AN) 含量的測(cè)定方法為液相色譜法，采用的儀器型號(hào)為AgilentllOOLC;C0D值的測(cè)定方法為重 鉻酸鹽法（GB11914-89)，C0D值能在一定程度上反應(yīng)廢水中的低聚物含量，C0D值越小，說(shuō) 明廢水中的低聚物含量越低；氨氮含量的測(cè)定方法為納氏試劑分光光度法（HJ535-2009); 濁度的測(cè)定方法參見(jiàn)GB13200-91。
[0024] 實(shí)施例中處理的廢水的水質(zhì)如表1所示。
[0025] 表 1
[0026]
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 調(diào)節(jié)廢水1的pH值至10. 0,向其中投加硼氫化鈉和氯化錯(cuò)，使其在廢水中的濃度 分別為1. 84g/L和65mg/L，反應(yīng)時(shí)間為80min;上述出水進(jìn)入混凝氣浮單元，投加聚丙烯酰 胺，使其在廢水中的濃度為2. 5mg/L，水力停留時(shí)間為30min，表面水力負(fù)荷為6mV(m2 *h); 上述出水進(jìn)入水解酸化單元，控制溶解氧為0. 15mg/L，水力停留時(shí)間7h;上述出水進(jìn)入活 性污泥處理單元，活性污泥濃度為3000mg/L，溶解氧為2mg/L，水力停留時(shí)間為14h;上述出 水進(jìn)入曝氣生物濾池，溶解氧為3mg/L，容積負(fù)荷0. 35kgCOD/m3 ·d。處理結(jié)果見(jiàn)表2。
[0029] 對(duì)比例1
[0030] 按照實(shí)施例1的方法處理廢水，不同的是，不對(duì)廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)pH值的操作，處理結(jié) 果見(jiàn)表2。
[0031] 對(duì)比例2