申请日2017.04.24
公开(公告)日2017.07.25
IPC分类号C02F9/14; C02F103/38
摘要
本发明涉及丁腈橡胶废水的处理方法，属于有机废水处理技术领域。本发明处理方法包括以下步骤：(1)预处理：将丁腈橡胶废水pH调节到6‑9，在丁腈橡胶废水中加入亚硫酸盐，搅拌进行反应;(2)生化处理：将预处理后的出水进入生化处理系统进行连续的缺氧处理与好氧处理;(3)深度处理：好氧处理后出水进入深度处理系统采用芬顿氧化工艺进行深度处理。经过这三步，丁腈橡胶废水得到了充分的处理，达到《污水综合排放标准》(GB8978‑1996)的二级排放标准。与现有技术相比，本发明污水处理顺序布置优化，设计合理，使污水处理彻底，成本较低。
权利要求书
1.丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：将丁腈橡胶废水pH调节到6-9，在丁腈橡胶废水中加入亚硫酸盐，搅拌进行反应;
(2)生化处理：将预处理后的出水进入生化处理系统进行连续的缺氧处理与好氧处理;
(3)深度处理：好氧处理后出水进入深度处理系统采用芬顿氧化工艺进行深度处理：
深度处理系统包括芬顿反应池与沉淀池，好氧处理后出水首先进入芬顿反应池的第一格，在芬顿反应池第一格中加入硫酸亚铁和双氧水进行反应，然后进入芬顿反应池第二格，在芬顿反应池第二格中加入聚丙烯酰胺，芬顿反应池第二格出水进入沉淀池进行沉淀，沉淀物收集至污泥池，上部清液达标排放。
2.根据权利要求1所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，所述的丁腈橡胶废水中，COD为800-2000mg/L，BOD为300-800mg/L，总氮为50-400mg/L，氨氮为20-300mg/L，丙烯腈浓度为10-300mg/L。
3.根据权利要求1所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述的亚硫酸盐为亚硫酸的碱金属盐，优选为亚硫酸钠、亚硫酸钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，亚硫酸盐的投加量与废水中丙烯腈的质量比为(5-15)：1。
5.根据权利要求1所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，步骤(1)中，反应在密闭反应器中进行，反应时间为5-15分钟。
6.根据权利要求1所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，生化处理系统包括相连的缺氧池与好氧池，缺氧池中溶解氧浓度为0-2mg/L，MLSS为2000-5000mg/L，停留时间为3-10h，好氧池中溶解氧浓度为2-4mg/L，MLSS为3000-5000mg/L，停留时间为5-10h。
7.根据权利要求6所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，好氧池出水进入二沉池进行泥水分离，上清液进入深度处理系统，污泥在污泥泵的作用下进入污泥池。
8.根据权利要求1所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，芬顿反应池第一格内硫酸亚铁投加量为3-20mmol/L，Fe2+与H2O2的质量比为(1-5)：1，调节芬顿反应池第一格内pH为2-4，反应时间为1.5-2小时。
9.根据权利要求1所述的丁腈橡胶废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，芬顿反应池第二格内聚丙烯酰胺的添加量为1-3mg/L，调节芬顿反应池第二格内pH为7-8，反应时间15分钟-30分钟。
说明书
丁腈橡胶废水的处理方法
技术领域
本发明属于有机废水处理技术领域，尤其是涉及丁腈橡胶废水的处理方法。
背景技术
丁腈橡胶是一种无规律的共聚体，主要是由丙烯腈和丁二烯这两种单体经过乳液聚合方法或者溶液聚合的方法得到，该橡胶具有非常好的耐油性、耐水性、气密性。乳液聚合工艺合成丁腈橡胶过程中会用到很多的助剂，比如引发剂、活化剂、电解质、调节剂、分散剂以及在反应工艺过程中加入的终止剂和防老剂等，这些物质均具有一定的毒性。因此，丁腈橡胶生产过程中产生的废水中存在较多的有毒有害物质，如丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯醛等，这些物质具有较强的毒性，对微生物具有抑制作用，而且丁腈橡胶废水的COD和含氮污染物的浓度都很高，是一种难降解的有机废水。
目前针对丁腈橡胶废水的处理，相关文献较少。丁健等在《电絮凝法处理丁腈橡胶废水》中，采用电絮凝法处理丁腈橡胶废水，在电压为20V，反应时间为25min，极板间距为1cm的最佳电解条件下，废水COD去除率可达51%。何琳等在《Fe/C微电解-Fenton组合工艺处理丁腈橡胶废水》中，采用Fe/C微电解-Fenton组合工艺处理某石化企业丁腈橡胶废水，COD的总去除率为50%以上，丙烯腈的总去除率达95%以上。这些都是单一的处理方法，而且不能对丁腈橡胶废水进行彻底的处理，处理后出水不能达到排放标准的要求。
公开号为CN104556539A的中国专利公布了一种丁腈橡胶生产废水的处理方法，将丁腈橡胶生产废水与亚硫酸盐混合，以使丁腈橡胶生产废水中的丙烯腈转化为难挥发的物质;然后使与亚硫酸盐混合后的废水进行高级氧化，并固液分离，以去除废水中的丙烯腈。之后再将反应后的废水与活性污泥混合，为了保证出水水质，在反应系统的末端加上活性炭处理。这种方法采用亚硫酸盐和芬顿处理法联用去除废水中的丙烯腈，流程长，运行成本高。
发明内容
本发明针对丁腈橡胶废水有机物含量高，毒性大，并且终端达标排放困难的特点，提供一种新的丁腈橡胶废水的处理方法，本发明对丁腈橡胶废水采用预处理、生化处理、深度处理的组合工艺进行处理，处理后的出水能够达标排放。本发明首先采用亚硫酸盐进行预处理，可以去除废水中的丙烯腈类有机物，其生成物对微生物毒性很小，可生化性能较好，可直接进行生化处理。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
丁腈橡胶废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将丁腈橡胶废水pH调节到6-9，在丁腈橡胶废水中加入亚硫酸盐，搅拌进行反应;
(2)生化处理：将预处理后的出水进入生化处理系统进行连续的缺氧处理与好氧处理;
(3)深度处理：好氧处理后出水进入深度处理系统采用芬顿氧化工艺进行深度处理：
深度处理系统包括芬顿反应池与沉淀池，好氧处理后出水首先进入芬顿反应池的第一格，在芬顿反应池第一格中加入硫酸亚铁和双氧水进行反应，然后进入芬顿反应池第二格，在芬顿反应池第二格中加入聚丙烯酰胺，芬顿反应池第二格出水进入沉淀池进行沉淀，沉淀物收集至污泥池，上部清液达标排放。
优选地，所述的丁腈橡胶废水为来自丁腈橡胶生产工艺的废水，所述的丁腈橡胶废水中，COD为800-2000mg/L，BOD为300-800mg/L，总氮为50-400mg/L，氨氮为20-300mg/L，丙烯腈浓度为10-300mg/L。
优选地，步骤(1)中所述的亚硫酸盐为亚硫酸的碱金属盐，优选为亚硫酸钠、亚硫酸钾中的至少一种。
优选地，步骤(1)中，亚硫酸盐的投加量与废水中丙烯腈的质量比为(5-15)：1。
优选地，步骤(1)中，反应在密闭反应器中进行，以防止气体的挥发，反应时间为5-15分钟。
优选地，生化处理系统包括相连的缺氧池与好氧池，缺氧池中溶解氧浓度为0-2mg/L，MLSS为2000-5000mg/L，停留时间为3-10h，好氧池中溶解氧浓度为2-4mg/L，MLSS为3000-5000mg/L，停留时间为5-10h。
优选地，步骤(2)中，好氧池出水进入二沉池进行泥水分离，上清液进入深度处理系统，污泥在污泥泵的作用下进入污泥池。
优选地，步骤(3)中，芬顿反应池第一格内硫酸亚铁投加量为3-20mmol/L，Fe2+与H2O2的质量比为(1-5)：1，调节芬顿反应池第一格内pH为2-4，反应时间为1.5-2小时。
优选地，步骤(3)中，芬顿反应池第二格内聚丙烯酰胺的添加量为1-3mg/L，调节芬顿反应池第二格内pH为7-8，反应时间15分钟-30分钟。
本发明按照“预处理—生化处理—深度处理”的步骤，在预处理阶段首先进行化学处理，去除废水中的大部分丙烯腈类有机物，大大降低了待处理废水对生化处理过程的毒性，保证后续处理的顺利进行。生化处理采用“缺氧-好氧-二沉”的处理工艺，有效去除废水中的COD和含氮污染物。深度处理采用芬顿氧化工艺，进一步去除废水中的COD，达到排放标准的要求。经过这三步，丁腈橡胶废水得到了充分的处理，能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的二级排放标准。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、预处理步骤去除了废水中毒性较大的丙烯腈类污染物，大大降低了待处理废水对生化处理过程的毒性，且生成的产物可生化性能良好，处理后的出水可直接进入生化处理单元。
2、废水经生化处理后采用芬顿氧化处理，对COD有很好的去除效果，保障出水满足排放标准的要求。
3、污水处理顺序布置优化，设计合理，使污水处理彻底，成本较低。
