申请日2012.11.02
公开(公告)日2016.06.29
IPC分类号C02F9/14; C02F103/36
摘要
本发明公开了一种处理DCP废水的方法，该方法包括如下步骤：1)对所述DCP废水进行一级兼氧生化处理;2)对步骤1)的出水进行一级好氧生化处理;和3)任选地，对步骤2)的出水进行催化氧化处理、臭氧处理或者膜生物反应器处理。通过本发明方法能够有效地处理DCP废水而又不会造成H2S的二次污染。
权利要求书
1.处理DCP废水的方法，其包括如下步骤：
1)对所述DCP废水进行一级兼氧生化处理;
2)对步骤1)的出水进行一级好氧生化处理;和
3)任选地，对步骤2)的出水进行催化氧化处理、臭氧处理或者膜生物反应器处理，
其中在步骤1)中控制废水的氧化还原电位(ORP)在-50mv至50mv的范围，并且在进行步骤1)之前先将DCP废水的pH值调节至11±1。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤1)在选自以下的至少一个操作条件下进行：
a.溶解氧(DO)浓度在0.1-0.5mg/L的范围;
b.混合液悬浮固体(MLSS)浓度在3000-4000mg/L的范围;和
c.回流水与进水量的比例为1.5：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤2)在选自以下的至少一个操作条件下进行：
a.DO浓度在2.0-5.0mg/L的范围;
b.MLSS浓度在2000-3000mg/L的范围;和
c.回流污泥与进水量的比例为1：1。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤3)中对步骤2)的出水进行催化氧化处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述催化氧化处理单独采用Fenton试剂法进行，或者采用光-Fenton试剂法、电-Fenton试剂法或混凝-Fenton试剂法进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其中硫酸亚铁的添加量为3-6升/吨废水，且双氧水的添加量为2-4升/吨废水。
7.根据权利要求6所述的方法，其中催化氧化过程中废水的pH控制在2.5-3.5的范围。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述催化氧化处理采用混凝-Fenton试剂法进行，并且混凝剂的投加量控制在2-4升/吨废水的范围。
9.根据权利要求8所述的方法，其中混凝沉淀过程中废水的pH控制在7±0.5的范围。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法还包括如下步骤：
4)对步骤2)的出水或者存在步骤3)的话对步骤3)的出水进行二级生化处理;
其中该二级生化处理采用生物膜法工艺进行。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述二级生化处理包括二级兼氧生化处理和二级好氧生化处理。
说明书
处理DCP废水的方法
技术领域
本发明涉及精细化工生产废水的处理方法和处理系统，更具体地涉及过氧化二异丙苯(DCP)生产废水的处理方法和处理系统。
背景技术
DCP是一种有机过氧化物交联剂，主要用作各种烯烃类聚合物及共聚物(如聚乙烯、氯化聚乙烯、硅橡胶等)的交联剂以及聚苯乙烯的聚合引发剂，也可用作不饱和聚酯树脂的固化剂。DCP交联后，使聚合物的物理性质大为改善，且抗热性、耐化学性、耐压性、抗裂性及机械强度均有所增加。DCP广泛应用于电线电缆、制鞋、建材等行业，近年来随着高分子材料市场的不断扩大，DCP的需求量逐年增加，市场潜力巨大。
工业上生产DCP是以异丙苯为原料，通过氧化使异丙苯反应生成过氧化氢异丙苯，并通过还原使部分过氧化氢异丙苯反应生成二甲基苄醇，然后使二甲基苄醇与过氧化氢异丙苯发生缩合反应生成DCP。
DCP生产过程中产生大量的废水，其中有机污染物包括过氧化氢异丙苯、过氢化二异丙苯、异丙苯、苯乙酮、苄醇、二甲基亚砜、甲基苯乙烯、苯酚(碱性溶解于废水中以酚钠形式体现);无机污染物包括草酸、硫酸亚铁、硫酸钠、硫化钠、高氯酸、硫代硫酸钠。
DCP废水中的有机化合物对人身和环境有很大危害和污染，其中苯酚的危害更加突出，而高浓度无机盐则制约生化系统内的微生物活力。
目前，国内对高浓度CODCr废水主要采用“厌氧生化+好氧生化+微电解”方法进行处理，目的是首先通过厌氧处理对废水进行水解和酸化，以提高后续的好氧生化处理对CODCr的去除率，最后利用微电解处理生化过程难以降解的有机物。
然而，对于DCP生产废水(下文简称DCP废水)，由于其中包含高浓度的硫化盐，因而采用上述常规方法进行处理时存在诸多问题。
首先，DCP废水中所含的硫在厌氧生化过程中会产生硫化氢，而在好氧阶段硫化氢会挥发到空气中造成二次污染。例如DCP废水在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中经过厌氧处理后，废水中硫化氢的浓度可达300mg/L，导致对周围环境的二次污染。
其次，废水中含有较高浓度的无机盐时，微电解反应器内的填料会出现板结现象而影响处理效果。
因此，迫切需要一种能够有效处理DCP废水而又不会造成二次污染的方法。
发明内容
为了解决上述现有技术中至少一方面的问题，本发明提供了一种新型的DCP废水处理方法和处理系统，其中采用“兼氧生化”处理替代现有技术中的“厌氧生化”处理有效地消除了硫化氢二次污染的问题。
因此，一方面，本发明提供了处理DCP废水的方法，其包括如下步骤：
1)对所述DCP废水进行一级兼氧生化处理;
2)对步骤1)的出水进行一级好氧生化处理;和
3)任选地，对步骤2)的出水进行催化氧化处理、臭氧处理或者膜生物反应器(MBR)处理。
优选地，在进行步骤1)之前先将DCP废水的pH值调节至11±1。
优选地，在步骤1)中控制氧化还原电位(ORP)在-150mv至50mv的范围，优选在-50mv至50mv的范围。
优选地，在步骤1)中控制溶解氧(DO)浓度在0.1-0.5mg/L的范围。
优选地，在步骤1)中控制混合液悬浮固体(MLSS)浓度在3000-4000mg/L的范围。
优选地，在步骤1)中控制回流水与进水量的比例为1.5：1。
优选地，在步骤2)中控制DO浓度在2.0-5.0mg/L的范围。
优选地，在步骤2)中控制MLSS浓度在2000-3000mg/L的范围。
优选地，在步骤2)中控制回流污泥与进水量的比例为1：1。
优选地，在步骤3)中对步骤2)的出水进行催化氧化处理。更优选地，所述催化氧化处理采用Fenton试剂法进行，包括单独采用Fenton试剂法或者将Fenton试剂法与其它方法联用，例如光-Fenton试剂法、电-Fenton试剂法和混凝-Fenton试剂法。特别优选地，所述催化氧化处理采用混凝-Fenton法进行。
优选地，在步骤3)的Fenton试剂法催化氧化中硫酸亚铁的添加量为3-6升/吨废水，双氧水的添加量为2-4升/吨废水。
优选地，在步骤3)的Fenton试剂法催化氧化过程中废水的pH控制在2.5-3.5的范围。
优选地，步骤3)采用混凝-Fenton法进行，其中混凝剂的投加量控制在2-4升/吨废水的范围，进一步优选混凝沉淀过程中废水的pH控制在7±0.5的范围。
在优选的实施方式中，本发明方法还包括如下步骤：4)对步骤2)的出水或者存在步骤3)的话对步骤3)的出水进行二级生化处理。更优选地，该二级生化处理采用生物膜法工艺进行，进一步优选采用接触氧化法进行，特别优选包括二级兼氧生化处理和二级好氧生化处理。
另一方面，本发明提供了处理DCP废水的系统，其包括：
对DCP废水进行一级兼氧生化处理的一级兼氧池;
对一级兼氧生化处理出水进行一级好氧生化处理的一级好氧池;
任选的对一级好氧生化处理出水进行催化氧化处理的催化氧化池;和
对一级好氧生化处理出水或者存在催化氧化池的话对催化氧化处理出水，进行二级生化处理的二级生化池。
优选地，在催化氧化池和二级生化池之间还包括二级混凝沉淀池。
优选地，在一级好氧池和催化氧化池之间还包括一级沉淀池。
进一步优选地，一级沉淀池还连接到污泥回流池，该污泥回流池再连接到一级好氧池，构成污泥回流回路。
进一步优选地，污泥回流池与一级好氧池之间通过气提回流装置相连。
优选地，在一级沉淀池和催化氧化池之间还包括一级混凝沉淀池。
优选地，二级生化池包括二级兼氧池和二级好氧池。
进一步优选地，在二级好氧池之后还包括二级沉淀池。
优选地，一级兼氧生化处理的曝气系统、一级好氧生化处理的曝气系统和任选的催化氧化处理的曝气系统与同一台风机相连通。
通过本发明的方法/系统处理之后，DCP废水的出水水质可以达到上海市废水排放标准《DB31/199—2009》的要求。并且，与现有技术相比，本发明方法还可以达到至少一个以下的有益效果：
1、通过采用兼氧生化处理替代好氧生化处理避免了硫化氢的二次污染;
2、可以采用二级生化处理替代微电解处理，从而避免微电解处理带来的种种问题。
