申请日2013.05.13
公开(公告)日2013.10.23
IPC分类号C02F101/38; C02F9/14
摘要
本发明涉及二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，1)调节池，调节废水的pH;2)铁碳-芬顿氧化池进行预处理;3)混凝沉淀处理;4)添加碳源进行水解酸化处理;5)一级UASB反应器进行厌氧生化处理;6)二级UASB进行厌氧处理;7)好氧池处理;8)二沉池泥水分离即得到排水。结合了曝气微电解法、芬顿氧化法和生物法;保持较好的废水处理效果的同时，降低处理成本，具有有机物去除效率高、出水水质稳定、工程投资少、能耗低等显著特点，易于推广应用。
权利要求书
1.二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将废水pH值调整至2.0～3.5;
(2)将pH值为2.5～3.0的废水以0.8～1.2米/小时的流速通过铁炭反应器，进行微电解反应，同时铁炭反应器中进行曝气，气水体积比为5：1~8:1;
(3)步骤(2)产生的废水中加入30%的双氧水，双氧水投加比例为5~6mL/L，搅拌均匀进行芬顿氧化反应;
(4)经芬顿氧化处理后的废水中加入石灰水，废水的pH值调整为8.5～9，然后加入助凝剂聚丙烯酰胺，进行混凝沉淀反应，得到上清液;
(5)步骤(4)中得到的上清液输至水解酸化池，并加入碳源，使废水中的碳氮比BOD：N在30:1~50:1;水力停留时间为 6~8h，出水进入第一上升流厌氧反应器;
(6)废水在第一上升流厌氧反应器中水力停留时间为 24~30h，污泥浓度为20000~30000mg/L，出水进入第二上升流厌氧反应器;
(7)废水在第二上升流厌氧反应器中水力停留时间为 20~24h，出水进入好氧反应器;
(8)好氧反应器水力停留时间为8~12h，曝气气水比为15~20:1，污泥浓度为3000~5000mg/L，经过好氧处理后的出水进入二沉池进行泥水分离，二沉池底部污泥回流到好氧池，回流比为80~100%，二沉池上清液出水达排放标准。
2.根据权利要求1所述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，其特征在于：步骤(1)中，通过加入工业硫酸将废水pH值调整至2.0～3.5。
3.根据权利要求1所述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，其特征在于：步骤(2)中，所述铁炭反应器中的铁为工业废料铁屑，所述工业废料铁屑先用碱溶液浸泡，然后用清水反复冲洗，再用酸溶液浸泡，以去除铁屑表面的灰尘、油渍及锈渍，最后用清水反复清洗。
4.根据权利要求1所述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，其特征在于：步骤(2)中，所述铁炭反应器中的铁炭体积比为1：1，其中铁颗粒的粒径<40目，炭颗粒的粒径<100目。
5.根据权利要求1所述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，其特征在于：步骤(2)中，所述铁炭反应器中加入有质量比为6~18%的铜屑，以加速铁炭微电解反应。
6.根据权利要求1所述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，其特征在于：步骤(5)中，所述水解酸化池中加入维持微生物生长的碳源。
7.根据权利要求6所述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，其特征在于：所述碳源是生活污水或化粪池上清液，或食品生产过程中产生的含碳量较高的废水。
说明书
二甲基乙酰胺废水无害化处理方法
技术领域
本发明涉及一种二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
二甲基乙酰胺(DMAc)，无色透明液体，可燃，能与水、醇、醚、酯、苯、三氯甲烷和芳香化合物等有机溶剂任意混合。二甲基乙酰胺是一种强极性非质子化溶剂，在纺织、化妆品、膜材料制备等行业被广泛应用。据统计，我国二甲基乙酰胺年消耗量达数万吨，但是，含二甲基乙酰胺的生产废水至今仍无合适的处理方法。如果采用常规的生物处理工艺，由于二甲基乙酰胺的毒性作用，会在处理工程中对微生物活动产生抑制作用，造成活性污泥解体流失，严重影响处理效果。未达标的废水进入水环境后，破坏生态，危害人身健康。然而，萃取和精馏工艺由于设备投资费用高且在运行过程中需要蒸发掉大量水分，耗能巨大，仅有那些生产废水中二甲基乙酰胺含量非常高(>10%)且资金实力雄厚的大型企业才能采纳。
随着我国环保形势的严峻和环保压力的增大，许多产生二甲基乙酰胺废水的企业不得已而关、停、并、转，环境问题成了此类化工企业可持续发展的障碍。对含二甲基乙酰胺废水的处理一直是倍受关注的研究课题，这类废水的性质如下：
(a)有机物浓度高，由于二甲基乙酰胺能与水混溶，因而这类废水中有机物浓度高，不同行业中二甲基乙酰胺浓度0.5 %～30%，CODcr值在10000-300000mg/L;
(b)氮含量高，碳氮比低，可生化性差，难以被生物降解。
发明内容
本发明的目的是提供一种二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，以解决难降解、高浓度的二甲基乙酰胺废水处理问题，经处理后能够达标排放，降低其环境风险。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，包括以下步骤：
(1)将废水pH值调整至2.0～3.5;
(2)将pH值为2.5～3.0的废水以0.8～1.2米/小时的流速通过铁炭反应器，进行微电解反应，同时铁炭反应器中进行曝气，气水体积比为5：1~8:1;
(3)步骤(2)产生的废水中加入30%的双氧水，双氧水投加比例为5~6mL/L，搅拌均匀进行芬顿氧化反应;
(4)经芬顿氧化处理后的废水中加入石灰水，废水的pH值调整为8.5～9，然后加入助凝剂聚丙烯酰胺，进行混凝沉淀反应，得到上清液;
(5)步骤(4)中得到的上清液输至水解酸化池，并加入碳源，使废水中的碳氮比BOD：N在30:1~50:1;水力停留时间为 6~8h，出水进入第一上升流厌氧反应器;
(6)废水在第一上升流厌氧反应器中水力停留时间为 24~30h，污泥浓度为20000~30000mg/L，出水进入第二上升流厌氧反应器;
(7)废水在第二上升流厌氧反应器中水力停留时间为 20~24h，出水进入好氧反应器;
(8)好氧反应器水力停留时间为8~12h，曝气气水比为15~20:1，污泥浓度为3000~5000mg/L，经过好氧处理后的出水进入二沉池进行泥水分离，二沉池底部污泥回流到好氧池，回流比为80~100%，二沉池上清液出水达排放标准。
进一步地，上述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，步骤(1)中，通过加入工业硫酸将废水pH值调整至2.0～3.5。
更进一步地，上述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，步骤(2)中，所述铁炭反应器中的铁为工业废料铁屑，所述工业废料铁屑先用碱溶液浸泡，然后用清水反复冲洗，再用酸溶液浸泡，以去除铁屑表面的灰尘、油渍及锈渍，最后用清水反复清洗。
更进一步地，上述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，步骤(2)中，所述铁炭反应器中的铁炭体积比为1：1，其中铁颗粒的粒径<40目，炭颗粒的粒径<100目。
更进一步地，上述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，步骤(2)中，所述铁炭反应器中加入有质量比为6~18%的铜屑，以加速铁炭微电解反应。
再进一步地，上述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，步骤(5)中，所述水解酸化池中加入维持微生物生长的碳源。
再进一步地，上述的二甲基乙酰胺废水无害化处理方法，所述碳源是生活污水或化粪池上清液，或食品生产过程中产生的含碳量较高的废水。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明废水处理方法结合了曝气微电解法、芬顿氧化法和生物法;铁屑电解反应后产生的Fe2+可供后续的芬顿氧化法使用，可有效降低废水生物毒性并提高废水的可生化性;水解酸化工艺进一步分解部分难降解的有机物为后续工艺创造条件;添加碳源维持厌氧微生物的正常生长，确保后续生物反应的正常运行。针对二甲基乙酰胺废水浓度高、低碳氮比、可生化性差的性质，优化组合预处理单元、生化单元，能够将二甲基乙酰胺废水处理至污水综合排放标准(GB8978-1996)规定的二级标准。保持较好的废水处理效果的同时，降低处理成本。具有有机物去除效率高、出水水质稳定、工程投资少、能耗低等显著特点，易于推广应用。
