申请日2009.04.23
公开(公告)日2009.09.23
IPC分类号C02F9/14; C02F11/12; C02F1/52; C02F3/34; C02F3/02; C02F3/10; C02F101/36; C02F101/38; C02F1/70
摘要
本发明公开了一种荧光增白剂废水处理的组合工艺，属于废水处理技术领域。其主要是采用多级物化预处理和生物膜工艺相结合，其方法是荧光增白剂废水经过Fe-C-Cu体系的催化还原脱卤、混凝沉淀和湿式催化氧化的多级物化预处理，进入生物膜处理工艺，通过固定化微生物去除污染物，生化处理工艺是采用以聚氨酯为载体的兼氧和好氧组合的生物滤池工艺。本组合工艺能够经济有效地降解荧光增白剂废水中芳烃氯化物和含氮的杂环类化合物等难降解污染物，其工艺路线针对性强、对污染物降解彻底，废水处理成本合理。
权利要求书
1.一种用于荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工艺，其特征在于，荧 光增白剂废水首先进入催化还原单元，经过Fe-C-Cu体系的催化还原1-2小时， 催化还原单元出水进入混凝沉淀池，加入混凝药剂和助凝剂，混凝时间为15～ 20分钟，混凝沉淀去除部分非溶解性难降解有机污染物;混凝沉淀池出水进入 湿式催化氧化单元，在多元催化剂作用下氧化反应0.5～1小时，反应温度为 110～120℃，反应压强为0.8～1.0MPa;湿式催化氧化单元出水进入生物膜处 理单元利用滤料表面及孔隙内部附着生长的微生物降解有机污染物，生物膜处 理单元分为兼氧段和好氧段，兼氧段的水力停留时间为24～36小时，pH值 为6.2～7.5，溶解氧为0.1～0.5mg/L;好氧段的水力停留时间为18～24小时， pH值为7.5～8.4，溶解氧为2～4mg/L，好氧段的出水进入沉淀池，沉淀时间 为1.5～2小时，表面负荷为0.8～1.2m3/m2.h，沉淀池的出水达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工 艺，其特征在于：所述的Fe-C-Cu三元催化还原体系的还原脱卤剂中的Fe∶C∶Cu 的质量比为1∶1∶0.1，还原脱卤剂的的投加量为5-10g/L。
3.根据权利要求1一种用于荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工艺， 其特征在于，所述的多元催化剂的载体为椰壳活性碳或活性氧化铝，活性组分 为Cu和Mn，其Cu-Mn摩尔比为1∶1，助活性组分为CeO2。
4.根据权利要求1所述的一种荧光增白剂废水 处理的物化-生化组合工 艺，其特征在于：所述的混凝药剂为聚合氯化铝或聚合硫酸铁，混凝药剂的投 加量为200～500mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工 艺，其特征在于：所述的助凝剂为聚丙烯酰胺，助凝剂的投加量为0.5～1mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工 艺，其特征在于，所述滤料为高弹性多孔聚氨酯填料，其组分为：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，异氰酸酯80～ 100重量份，水1～10重量份，催化剂0.1～1.0重量份，发泡剂0.1～40重量 份，泡沫稳定剂0.1～6重量份。
7.根据权利要求4所述的一种荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工 艺，其特征在于，所述的催化剂为辛酸亚锡、二辛酸酯二丁基锡、二醋酸二丁 基锡、三乙烯二胺、三乙醇胺、乙醇胺、二甲基环己胺或二甲基苄胺。
8.根据权利要求4所述的一种荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工 艺，其特征在于，所述的发泡剂为水和一氟三氯甲烷、二氟二氯甲烷或二氯甲 烷。
9.根据权利要求4所述的一种荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工 艺，其特征在于，所述的泡沫稳定剂为有机硅类泡沫稳定剂。
说明书
一种荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工艺
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种荧光增白剂废水处理的物化 -生化组合工艺。
背景技术
荧光增白剂是一种能吸收紫外光并激发出蓝色或蓝紫色荧光的有机化合 物，荧光增白剂激发产生的蓝色荧光与物体的原本的黄色互为补色，可消除物 体原本的泛黄的颜色，使物体更加洁白明亮。荧光增白剂主要应用于纺织印染、 造纸、合成洗涤剂和塑料添加剂等领域，其主要产品种类有：CPA(双苯乙烯 型衍生物)、OB-1(二苯乙烯基双苯并噁唑型)、APB-L、APC(二苯乙烯三 嗪衍生物)，荧光增白剂生产原料主要有氰基苄基氯、亚磷酸三乙脂、对苯二 甲醛、噁唑、DMF、甲醇、三聚氯氰、DSD酸、吗啉、苯胺、乙醇胺等。其 生产废水作为高浓度、难降解化工废水的代表，其含盐量高、NH3-N浓度高， 废水中的主要有机污染物有氰基苄基氯、对苯二甲醛、噁唑、DMF、三聚氯氰、 DSD酸、吗啉、苯胺、乙醇胺、亚磷酸三乙脂、甲醇，以及残留的少量荧光增 白剂等。
其中对氰基苄基氯、邻氰基苄基氯、间氰基苄基氯、4-(苯并噁唑-2-基) 苄基氯、4-(5-甲基苯并噁唑-2-基)苄基氯和三聚氯氰均为含有苯环的氯代烃， 其化学性质稳定，属典型的致癌物质，毒性较强，危害较大。DMF、DSD酸、 噁唑、吗啉、苯胺和乙醇胺大多为含氮的杂环类化合物，容易生物体内富集， 具有致癌和致突变的作用。
由于荧光增白剂废水中大多数污染物为大分子物质、生物毒性大，不易生 化处理，国内外关于荧光增白剂废水研究报道较少，其处理方法的研究大多集 中在化学氧化处理，常规的Fenton氧化法、臭氧氧化法、湿式催化氧化法、 光降解法都存在能耗高、氧化剂的用量大，缺乏稳定、可靠的工业规模的反应 装置等问题。致使废水在排放过程中持久性有机物(POPs)残留量高，严重影 响排放水域水质安全。
本发明将荧光增白剂废水主要污染分为芳烃氯化物和含氮的杂环类化合 物，针对芳烃氯化物化学稳定性高、易于还原的特点，采用催化还原脱卤来降 低废水的生物毒性。而含氮的杂环类化合物则采用湿式催化氧化方法来提高废 水的可生化性，利于后端生化工艺彻底降解残留污染物，确保废水的达标排放。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种荧光增白剂废水处理的物 化-生化组合工艺。
用于荧光增白剂废水处理的物化-生化组合工艺是：荧光增白剂废水首先 进入催化还原单元，经过Fe-C-Cu体系的催化还原1-2小时，催化还原单元出 水进入混凝沉淀池，加入混凝药剂和助凝剂，混凝时间为15～20分钟，混凝 沉淀去除部分非溶解性难降解有机污染物;混凝沉淀池出水进入湿式催化氧化 单元，在多元催化剂作用下氧化反应0.5～1小时，反应温度为110～120℃， 反应压强为0.8～1.0MPa;湿式催化氧化单元出水进入生物膜处理单元利用聚 氨酯填料表面及孔隙内部附着生长的微生物降解有机污染物，生物膜处理单元 分为兼氧段和好氧段，兼氧段的水力停留时间为24～36小时，pH值为6.2～ 7.5，溶解氧为0.1～0.5mg/L;好氧段的水力停留时间为18～24小时，pH值 为7.5～8.4，溶解氧为2～4mg/L，好氧段的出水进入沉淀池，沉淀时间为1.5～ 2小时，表面负荷为0.8～1.2m3/m2.h，沉淀池的出水达标排放。
所述的Fe-C-Cu三元催化还原体系的还原脱卤剂中的Fe∶C∶Cu的质量比为 1∶1∶0.1，还原脱卤剂的的投加量为5-10g/L。多元催化剂的载体为椰壳活性 碳或活性氧化铝，活性组分为Cu和Mn，其Cu-Mn摩尔比为1∶1，助活性组 分为CeO2。混凝药剂为聚合氯化铝或聚合硫酸铁，混凝药剂的投加量为200～ 500mg/L。助凝剂为聚丙烯酰胺，助凝剂的投加量为0.5～1mg/L。滤料为高弹 性多孔聚氨酯填料，其组分为：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，异氰酸酯80～100重量份，水1～10重量份，催 化剂0.1～1.0重量份，发泡剂0.1～40重量份，泡沫稳定剂0.1～6重量份。 催化剂为辛酸亚锡、二辛酸酯二丁基锡、二醋酸二丁基锡、三乙烯二胺、三乙 醇胺、乙醇胺、二甲基环己胺或二甲基苄胺。发泡剂为水和一氟三氯甲烷、二 氟二氯甲烷或二氯甲烷。泡沫稳定剂为有机硅类泡沫稳定剂。
本发明能够经济有效地降解荧光增白剂废水中芳烃氯化物和含氮的杂环 类化合物等难降解污染物，其工艺路线针对性强、对污染物降解彻底，废水处 理成本合理。
