申请日2006.06.12
公开(公告)日2006.12.06
IPC分类号C02F9/14; C02F3/28; C02F1/36
摘要
本发明涉及环境科学与工程中的废水处理技术，特指ADC发泡剂废水处理方法及一体化装置。其特征是采用物化法与生化法相结合的工艺，其中前一部分是物化法，采用超声法进行预处理，后一部分是生化法，在DAT-IAT工艺基础上前置一个缺氧池(A)，即形成了A/DAT-IAT工艺，前后两部分采用中间储水槽来连接。本发明构筑物结构紧凑，集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于一身，工艺流程短，布局紧凑，易于实现自动化，具有抵抗毒性的功能、运行稳定、处理效率高、出水质量好的优点。
权利要求书
1.ADC发泡剂废水处理方法，其特征是采用物化法与生化法相结合的工艺， 其中前一部分是物化法，采用超声法进行预处理，后一部分是生化法，在 DAT-IAT工艺基础上前置一个缺氧池(A)，即形成了A/DAT-IAT工艺，前后两部 分采用中间储水槽来连接。
2.实现权利要求1所述方法的ADC发泡剂废水处理一体化装置，其特征在 于：超声法预处理设备主要由超声波发生器、超声波换能器及水槽、曝气的装 置四部分构成，生化法处理设备包括前置厌氧池的需氧-间隙曝气池，其由缺氧 池、DAT池和IAT池三部分串联而成的;超声法预处理设备与生化法处理设备设 置中间储水槽。
3.根据权利要求1所述的ADC发泡剂废水处理一体化装置，其特征是所述 储水槽中配有加热温控装置，加药装置及生活污水的进水装置。
说明书
ADC发泡剂废水处理方法及一体化装置
技术领域
本发明涉及环境科学与工程中的废水处理技术，特指ADC发泡剂废水处理方 法及一体化装置。
背景技术
ADC发泡剂的化学名称为偶氮二甲酰胺(英文名称为 Azodicarbonamide)， 分子式为C2H4O2N2，外观呈淡黄色的结晶粉末，分解温度在195～220℃，分解时放 出大量的氮气，适量的一氧化碳和少量的二氧化碳及氨气等其它气体。ADC无毒、 无臭、不易燃，并具有发气量大，气泡均匀，对制品无污染，所产生的气体无毒， 对模具不腐蚀，容易控制温度，不影响固化或成型速度等特点。目前该产品广泛 用作聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、氯丁橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、硅 橡胶等塑料和橡胶加工过程中的发泡剂。
ADC发泡剂废水是一种成分复杂难以降解的高浓度氨氮废水。ADC的生产过 程包括几个阶段：次氯酸钠合成，肼合成，缩合，氧化等，ADC废水主要来源 于缩合工段排放的母液和联二脲洗涤废水等。这些高浓度的氨氮废水如不经处理 直接排入环境会造成水污染，将对鱼类等水生动物的生存构成威胁，刺激藻类等 水生植物过度繁殖，形成赤潮等富营养化现象，影响人们的生活。国内外尚无可 靠的治理技术。
现有处理方法主要有物化法，其中现有技术中有姚继承，戴群，周希圣的
发明内容：
本发明的目的是提供能有效处理高浓度氨氮废水的ADC发泡剂废水处理方 法及一体化装置。
其特征是采用物化法与生化法相结合的工艺，其中前一部分是物化法，采 用超声法进行预处理，可以大量削减氨氮和化学需氧量，但不能最终解决问题。 后一部分是生化法，在DAT-IAT工艺基础上前置一个缺氧池(A)，即形成了 A/DAT-IAT工艺，经过处理后可达到国家一级排放标准，前后两部分用中间储水 槽来连接。
实现本发明所述方法的装置：前面的超声法预处理设备主要由超声波发生 器、超声波换能器及水槽、曝气的装置四部分构成，其中超声波发生器是决定废 水处理效果的关键部件。超声波发生器将通常的工频电转变成20KHZ以上(一般 为20KHZ至10MHZ)的高频电信号输送到超声波换能器，从而产生强有力的超声 波震动，并传播到废水中，产生了一系列的物理和化学效应，促进了废水中化学 污染物降解。后面的生化法处理设备包括前置厌氧池的需氧-间隙曝气池，其由 缺氧池、DAT池和IAT池三部分串联而成的。在超声法预处理设备与生化法处 理设备之间设置中间储水槽。该储水槽中还配有加热温控装置，使废水温度保持 在23-25摄氏度;此外，还附有加药装置，不断供给NaH2PO4，以满足微生物对磷 元素的需要;还附有生活污水(或其他碳源)的进水管道，以满足微生物对碳元 素的需要。
超声法进行预处理的原理为：超声波传播过程也就是波的膨胀和压缩交替 的过程，在膨胀周期内超声波对液体产生负压效应，施加于液体的负压使液体断 裂而产生空穴，形成空化核，即在液体中生成充满气体的气泡，这种现象被称为 空化现象。空化出来的气泡停留时间很短，几乎是刚刚生成便立刻受到来自相邻 压缩区的压力，造成这些气泡在极短时间内迅速崩溃消失，并在其周围的极小空 间范围内产生局部高温(高达5000K)和局部高压(可达50MPa)，伴随出现强 烈的冲击波和速度高达100m/s微射流，这些物理条件为废水中化学污染物降解 提供了一个极为有利的物理化学环境。一方面因气泡迅速崩溃产生的瞬时高温、 高压使气泡内水分子裂解为·H、·HO、·HO2和H2O2等强氧化自由基：
H2O→H・+HO・
H・+O2→HO2・
2HO・→H2O2
2HO2・→H2O2+O2
这些强氧化性物质直接和间接作用于水体中的化学污染物并将它们氧化成 CO2、H2O、无机离子等其它物质。另一方面由于冲击波和微射流的作用，污染物 质可进入气泡内直接进行类似燃烧化学反应的热解反应，且降解速率较大。
当水体中有氨氮存在时，自由氨可挥发进入空化气泡直接热解，同时被液 相主体的自由基氧化，生成N2、N2O逸出，或者生成硝酸盐和亚硝酸盐留在废水 中，部分氧化方程式如下：
NH4++OH-�NH3+H2O
2NH3+6HO・→N2+6H2O
2NH3+8HO・→N2O+7H2O ……
生化法处理的原理为：A/DAT-IAT工艺和传统活性污泥法一样，都是利用 微生物对废水中污染物进行分解，达到净化水质的目的。与传统活性污泥法不同 的是，A/DAT-IAT工艺是由三个不同功能的反应池组合而成，这三个池既可看作 在DAT-IAT池的基础上前置了一个缺氧池，也可看作A/O池与SBR池的串联。缺 氧池就是为了改善DAT-IAT工艺脱氮效率低的弱点。
本发明构筑物结构紧凑，集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于 一身，两池之间设有导流墙，避免了两池水力干扰，改善了水力状态，IAT池几 乎处于静态沉淀，其沉淀效果要优于二沉池。本发明工艺流程短，布局紧凑，易 于实现自动化。A/DAT-IAT系统的运行经历了好氧、缺氧、厌氧、沉淀等阶段， 筛选了优势菌种，抑制了丝状菌的生长，污泥的沉降性能和脱水性能良好。废水 中的有机物为该段反硝化提供了外加碳源，另外，反硝化产生的碱度可以提供给 硝化段，中和该段产生的H+。A/DAT-IAT工艺适应水量水质变化大的废水，具有 抵抗毒性的功能、运行稳定、处理效率高、出水质量好。IAT池可视为延时曝气， 有机物负荷非常低，有利于硝化反应的进行，在沉淀阶段可利用内源碳进行反硝 化反应。
