申请日 2020.04.21
公开（公告）日 2020.12.25
IPC分类号 C02F9/14; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种处理硝基苯类废水的方法，属于工业废水处理的技术领域。本发明包括前处理系统、碳微电解‑芬顿氧化‑三维电催化氧化预处理系统、菌种驯化扩培系统和生化系统，硝基苯废水首先经过前处理、预处理，可去除废水中对微生物具有毒害作用的硝基物，保证后续生化处理系统的顺利运行。再经过两级AO生化处理，同时采用菌种驯化装置，在较短的时间内扩大培养活性污泥菌种，提高污泥活性，从而降低废水中的氨氮和总氮指标。
权利要求书
1.一种处理硝基苯类废水的方法，该方法包括废水前处理系统、碳微电解-芬顿氧化-三维电催化氧化预处理系统、菌种驯化扩培系统和生化系统；废水前处理系统主要用于处理去除废水中的固体杂质、调节酸碱度、稳定废水水质水量，确保连续稳定进入后续处理系统；碳微电解-芬顿氧化-三维电催化氧化预处理系统由铁碳微电解和芬顿氧化串联组成，二者串联后，既可与三维电催化氧化进行串联，又可与三维电催化氧化进行并联，将根据经过前处理系统处理后废水水质情况，实时切换处理方法；菌种驯化扩培系统由驯化扩培反应器、驯化扩培反应池及配套设施组成，在系统启动时，将菌种投入菌种驯化扩培系统中进行扩培后再转入各生化反应池，在系统运行过程中，不断将沉淀池污泥回流至菌种扩培系统中进行驯化，确保生化系统的稳定；生化系统由两级AO生化系统组成。
2.根据权利要求1中所述，铁碳微电解-芬顿氧化系统为串联运行，根据废水水质不同，三维电催化氧化系统可单独运行，亦可与铁碳微电解-芬顿氧化系统串联运行；硝基苯废水原水池出水口经过提升泵与铁碳微电解反应器进水口相连。
3.铁碳微电解反应器包括有反应器本体、进水口、出水口，内部装填有铁碳填料，发生电化学反应，可以氧化废水中的硝基物，降低硝基物指标；废水经铁碳微电解反应器处理之后，由铁碳微电解反应器出水口进入芬顿反应器进水口，并在芬顿反应器进水口处投加氧化剂双氧水，双氧水在水中含有的铁离子作用下，生成强氧化性的羟基自由基，可以进一步降解硝基苯类有机物，芬顿反应器出水硝基物指标降低到1mg/l以下；芬顿反应器出水口通过管道与中间水池进水口相连；三维电催化氧化设备包含进水口和出水口，设备内装填阴阳极板以及活性炭填料，并通入电流，使有机物在电流表面发生电化学反应，实现有机污染物的降解，可以根据实际情况，将三维电催化氧化与铁碳微电解加芬顿氧化进行串联或者并联，出水再进入后续生化系统。
4.根据权利要求1中所述，菌种驯化扩培反应池内设置驯化扩培反应器，反应池设置两个生化进泥口和两个生化排泥口；生化进泥口通过生化进泥泵分别与一沉池和二沉池排泥管相连，生化排泥口通过生化排泥泵分别与一级A池、二级A池进水口相连；生化污泥泵入菌种驯化系统，经过扩培后，再分别输送至一级A池和二级A池，进行内部循环，实现菌种的驯化。
5.根据权利要求1中所述，两级AO生化系统设置一级A池、一级O池、一沉池、二级A池、二级O池、二沉池；中间水池出水口经过提升泵与一级A池进水口相连，一级A池内设置潜水搅拌器两台。
6.一级A池出水口通过过水孔与一级O池进水口相连，一级O池内设置曝气器一套，配套曝气风机以及硝化回流泵两台，设置在线溶解氧监测仪一台；一级O池出水口通过过水孔与一沉池进水口相连，一沉池上部设置上清液集水堰一套，下部设置污泥斗，并配备剩余污泥排泥泵、污泥回流泵各一台；一沉池上清液集水堰通过管道与二级A池进水口相连，二级A池内设置潜水搅拌器两台；二级A池出水口通过过水孔与二级O池进水口相连；二级O池内设置曝气器一套，配套曝气风机以及硝化回流泵两台，设置在线溶解氧监测仪一台；二级O池出水口通过过水孔与二沉池进水口相连，二沉池上部设置上清液集水堰一套，下部设置污泥斗，并配备剩余污泥排泥泵、污泥回流泵各一台；二沉池上清液集水堰通过管道与排水池进水口相连。
说明书
一种处理硝基苯废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理硝基苯废水的方法，具体涉及一种利用铁碳微电解、芬顿氧化、三维电催化氧化预处理系统、菌种驯化扩培、两级生化来处理硝基苯废水的装置及方法。
背景技术
硝基苯是生产多种精细化工产品的中间体，工业用途及其广泛。其生产过程中产生大量硝基苯类副产物，毒性大、性质稳定、难以生物降解，对动植物以及人类的健康有着严重的危害。同时硝基苯废水中含有大量的氨氮，直接排放又会造成水体的富营养化，对当地水体会造成极大污染，一直是此类废水处理的难点和重点。处理硝基苯废水主要有物理法、化学法、生化法。
物理法包括吸附法、萃取法、气提法，可以为后续处理工序提供良好反应条件。吸附法主要采用活性炭、炉渣、膨润土作为吸附剂，吸附废水中的硝基苯。萃取法采用单级或多级萃取，可以回收废水中的硝基苯。气提法同样可以有效降低废水中的硝基苯含量。但是物理法具有操作复杂、去除污染物不彻底的缺点。
化学法包括电化学法和高级氧化法。电化学氧化主要是通过阳极氧化使污染物在电极上发生转化，转变为无毒害物质，或者利用电极表面产生的强氧化性物质使污染物发生氧化还原反应，降低污染物浓度。高级氧化技术主要包括铁碳微电解和芬顿，在酸性溶液中，在硫酸亚铁催化剂作用下，氧化剂双氧水能产生活泼的羟基自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化，使污染物得到大幅降解。
生化法包括AAO、SBR、氧化沟等工艺。生化法是以活性污泥为核心，通过活性污泥菌种实现对氨氮的降解，具有成本低、去除效果优等优点，可以有效实现氨氮、总氮的去除，广泛应用在生活污水和工业污水处理领域中。
综上所述，对于硝基苯废水，需要采取多种处理工艺相结合，才能实现良好的处理效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于硝基苯废水处理的方法，利用屋里化学法与生化法有机结合，使废水中的硝基物和氨氮均得到去除。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括废水前处理系统、铁碳微电解-芬顿氧化处理、三维电催化氧化处理、两级生化处理、菌种驯化扩培系统。废水依次经过前处理、铁碳微电解-芬顿氧化（必要时可串联三维电催化氧化），大幅降低水中的硝基物含量。再进入两级生化单元，降低水中的氨氮、总氮指标，使出水达标。在启动过程中，启动菌种驯化扩培反应器，将菌种投入装置中进行扩培后再转入生化反应池，在系统运行过程中，不断将沉淀池污泥回流至扩培反应池中进行驯化，确保生化系统的稳定。
硝基苯废水首先在原水池内调节pH至3-4，再经泵提升至铁碳微电解反应器中，反应器内部装填有铁碳填料，发生电化学反应，阴极得到电子生成自由基，可以氧化废水中的硝基物，铁碳微电解出水硝基物指标可以降到30mg/l以下。芬顿反应器进水口通过管道与铁碳微电解反应器出水口相连，同时加入双氧水，会产生强氧化性的羟基自由基，进一步降解硝基苯，芬顿反应器可以使废水中硝基物指标降低到1mg/l以下，出水口通过管道与中间水池进水口相连。在此过程中，设置三维电催化氧化设备，设备进水口既与硝基苯废水原水池提升泵相连，又与芬顿出水口相连，设备出水口通过管道与中间水池进水口相连。根据现实情况，硝基苯废水可以进行铁碳微电解和芬顿氧化处理之后进入中间水池；也可以直接进行三维电催化氧化处理之后进入中间水池；也可以首先经过铁碳微电解和芬顿氧化处理，再进入三维电催化氧化处理，最终进入中间水池。
中间水池出水经泵提升进入后续两级AO生化系统。一级A池进水管与中间水池出水口通过提升泵相连，一级A池内设置潜水搅拌器，一级O池内设置曝气器，配套曝气风机以及硝化回流泵，设置在线溶解氧监测仪，两池之间通过过水孔相连。一沉池上部设置上清液集水堰，下部设置污泥斗，并配备排泥泵和污泥回流泵。一沉池集水堰出水口通过管道与二级A池进水口相连，二级A池内设置潜水搅拌器，二级O池内设置曝气器，配套曝气风机以及硝化回流泵，设置在线溶解氧监测仪。二沉池上部设置上清液集水堰，下部设置污泥斗，并配备排泥泵和污泥回流泵，处理达标之后的水，通过上清液集水堰出水口先排入排水池，再通过水泵提升排至下游污水处理厂。在生化系统启动时，将菌种投入扩培反应池中，反应池内置菌种扩培反应器，对菌种进行驯化扩培，再通过生化排泥泵分别输送至一级A池和二级A池，在系统运行过程中，再分别从一沉池、二沉池不断将生化污泥回流至扩培反应池进行驯化。
发明人 （赵后昌;崔建斌;安瑞强;董海川;张源;杨猛;）
