申请日2015.05.20
公开(公告)日2015.08.26
IPC分类号C02F9/08; C02F103/36; C02F9/14
摘要
本发明涉及一种污水处理方法，尤其涉及一种生产二硫氰基甲烷的废水的处理方法。采用光分解-破乳-铁碳微电解-SBBR组合工艺，该方法具有工艺相对简单、处理效率高、易于实施和维护、运行成本低等特点。本发明的处理方法处理后的二硫氰基甲烷废水，可达标排放。
权利要求书
1.一种二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)调节pH，生产废水自流进调节池，在调节池水质充分混合均匀， 调节pH至8.5-10.5;
(b)光分解，将调pH值后的废水进入光分解池，水体中残留的二硫 氰基甲烷在紫外光和碱联合作用下，被迅速分解成硫氰酸根;
(c)破乳，往步骤(b)反应后的水体中加入硫酸铜，每立方废水加 入0.5mol/L无水硫酸铜溶液1-1.5L，铜离子与硫氰酸根反应生成硫氰酸亚 铜沉淀，硫氰酸根被除去，消除了废水的生物毒性，分离回收硫氰酸亚铜 沉淀，即去除了硫氰酸根;
(d)将步骤(c)生成的水的调节pH值为4.5-5.5，在酸性情况下，废 水中的部分污染物由溶解态或胶体态转为悬浮态，大的胶体物质絮凝沉淀 后去除;
(e)铁碳微电解反应，将步骤(d)得到的水体进入铁碳微电解反应 池;
(f)调节pH值，将步骤(e)反应后水体调节pH值至8.5-9.5，生成 Fe(OH)3胶体絮凝剂，该Fe(OH)3胶体絮凝剂可有效地吸附、凝聚水中的污 染物，从而增强对废水的净化效果，絮凝后，得到初步处理水体。
2.如权利要求1所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，还 包括SBBR处理步骤，将步骤(f)得到的初步处理水体，进入SBBR处理， 得到排放水体。
3.如权利要求1所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，步 骤(a)-(d)为预处理步骤的反应过程中，采用空气搅动，且反应池体密 封，可有效控制反应产生的有害气体无序排放。
4.如权利要求1所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，步 骤(b)光分解过程中，使用低压汞灯提供紫外线对硫氰化合物进行光分解， 使用紫外线的波长为315-400nm，光照时间为0.5h。
5.如权利要求1所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，步 骤(a)调节pH值为8.5-10.5，是使用氢氧化钠来调节。
6.如权利要求1所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，步 骤(d)调节pH值为4.5-5.5，是使用硫酸来调节。
7.如权利要求1所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，(e) 步骤中铁碳微电解反应的填料为铁碳填料，所述铁碳填料包括铁、活性炭和 金属氧化物，其中金属氧化物为氧化铝和\或二氧化锰。
8.如权利要求7所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，所 述铁碳填料中铁、活性炭和金属氧化物的配比为(重量百分比)：铁含量 68-77%，碳含量15-18%，金属氧化剂5-10%。
9.如权利要求8所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于，所 述铁碳填料的制备方法为：先将铁、活性炭和金属氧化物氧化铝、二氧化锰 按比例混合，混合后的物料在60MPa的压力下形成填料胚体，然后将填料 胚体在1100℃高温下煅烧2h，得到融金属催化剂和微孔架构于一体的微电 解填料。
10.如权利要求2所述的二硫氰基甲烷废水处理方法，其特征在于， 所述SBBR步骤为序批生物膜法。
说明书
一种二硫氰基甲烷废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法，尤其涉及一种生产二硫氰基甲烷的废 水的处理方法。
背景技术
二硫氰基甲烷是非氧化性广谱杀菌灭藻剂，对各种真菌、藻类和细菌 都有良好的杀灭效果，是目前国内外广泛使用的广谱杀菌药物之一。二硫氰 基甲烷生产废水含有表面活性剂、增稠剂和硫氰酸钠等等，成分复杂，污染 物浓度高(COD为20g/L)，残留部分杀菌剂成品和大量杂环有机物，属高 浓度难生物降解废水。此类废水如未经处理排放会引起水体污染，因此必须 加强二硫氰基甲烷废水的处理。
二硫氰基甲烷的废水可生化性差，水中残留的杀菌剂类物质对生化处理 系统的微生物有强抑制性和毒害作用，因此不宜采用传统生化法处理。另外， 废水中还含有很多难生物降解的有机物，因而采用简单的预处理后进行生化 处理难以取得理想的效果。目前国内外对二硫氰基甲烷废水研究较少，尚缺 乏成熟高效的处理技术，有些工艺存在工艺复杂、处理费用高和投资大等缺 点，有些技术不能彻底降解有毒成分，容易导致二次污染。因此，寻找经济 高效、低能耗、无二次污染的处理工艺尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种处理成本低、操作简单、 高效的二硫氰基甲烷废水处理方法。
本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，包括如下步骤：
(a)调节pH，生产废水自流进调节池，在调节池水质充分混合均匀， 调节pH至8.5-10.5;
(b)光分解，将调pH值后的废水进入光分解池，水体中残留的二硫 氰基甲烷在紫外光和碱联合作用下，被迅速分解成硫氰酸根;
(c)破乳，往步骤(b)反应后的水体中加入硫酸铜，每立方废水加 入0.5mol/L无水硫酸铜溶液1-1.5L，铜离子与硫氰酸根反应生成硫氰酸亚 铜沉淀，硫氰酸根被除去，消除了废水的生物毒性，分离回收硫氰酸亚铜 沉淀，即去除了硫氰酸根;
(d)将步骤(c)生成的水的调节pH值为4.5-5.5，在酸性情况下，废 水中的部分污染物由溶解态或胶体态转为悬浮态，大的胶体物质絮凝沉淀 后去除;
(e)铁碳微电解反应，将步骤(d)得到的水体进入铁碳微电解反应 池;
(f)调节pH值，将步骤(e)反应后水体调节pH值至8.5-9.5，生成 Fe(OH)3胶体絮凝剂，该Fe(OH)3胶体絮凝剂可有效地吸附、凝聚水中的污 染物，从而增强对废水的净化效果，絮凝沉淀后，得到初步处理水体。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，还包括SBBR处理步 骤，将步骤(f)得到的初步处理水体，进入SBBR处理，得到排放水体。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，步骤(a)-(d)为预 处理步骤的反应过程中，采用空气搅动，且反应池体密封，可有效控制反 应产生的有害气体无序排放。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，步骤(b)光分解过程 中，使用低压汞灯提供紫外线对硫氰根进行光分解，使用紫外线的波长为 315-400nm，光照时间为0.5h。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，步骤(a)调节pH值 为8.5-10.5，是使用氢氧化钠来调节。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，步骤(d)调节pH值 为4.5-5.5，是使用硫酸来调节。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，(e)铁碳微电解 反应的填料为铁碳填料，所述铁碳填料包括铁、活性炭和金属氧化物，其中 金属氧化物为氧化铝和\或二氧化锰。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，所述铁碳填料中铁、 活性炭和金属氧化物的配比为(重量百分比)：铁含量68-77%，碳含量 15-18%，金属氧化剂5-10%。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，所述铁碳填料的制备 方法为：首先将铁、活性炭和金属氧化物氧化铝、二氧化锰按比例混合，其 中，铁含量68-77%(重量百分比)，碳含量15-18%(重量百分比)，金属氧化剂 5-10%(重量百分比),混合后的物料在60MPa的压力下形成填料胚体，然后将 填料胚体在1100℃高温下煅烧2h，得到融金属催化剂和微孔架构于一体的 微电解填料。
优选地，本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，所述SBBR步骤为序 批生物膜法。
本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，废水在处理过程中采用空气搅 动，会产生挥发性有害气体，将预处理阶段步骤(a)-(d)的反应池体密 封，并设置风机，将气体收集至废气处理系统统一处理。
本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，在步骤(b)光解阶段中引入低 压汞灯，利用紫外光促进硫氰根的光分解，二硫氰基甲烷和硫氰酸钠在碱 性和紫外条件下极不稳定，迅速分解，调节废水至pH=8.5-10.5，紫外(波 长315-400nm)光照0.5h，可加速硫氰根析出。
本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，步骤(b)中硫氰根被光分解出 来后，步骤(c)往废水中加入铜离子，铜离子与硫氰根反应，形成硫氰酸 亚铜沉淀，对于过量的铜离子，废水中含有易配位基团的有机物与铜离子 之间发生螯合反应，析出大量有机物;处理后出水经检测，无硫氰酸根残 留，总铜含量小于0.1mg/L;碱析污泥中硫氰酸亚铜含量高，可回收利用， 降低运营费用。
本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，利用酸碱法和混凝沉淀联 合破乳，酸碱法联合混凝沉淀共同作用有较好的破乳效果，可有效降低COD 值和悬浮物含量。废水中先通过加碱碱化，再用硫酸(防止引入氮和氯)来 酸化，降低亲水基团的水化能力、ε电位绝对值及水化膜厚度，加入絮凝剂 联合作用，使胶体颗粒脱稳并相互碰撞发生凝聚作用，聚结成较大的矾花， 达到破乳分离和初步沉降的目的。
本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法，铁碳微电解步骤中，铁碳微电 解基于电化学、氧化还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行 处理，本发明所用填料由多元金属熔合多种催化剂通过高温熔炼制成，架 构式微孔结构形式，具有活性强，比重轻，不钝化、不板结，反应速率快， 长期运行稳定等特点。
本发明的二硫氰基甲烷废水处理方法中使用的SBBR步骤为序批示生 物膜法，利用填料生物膜代替传统活性污泥，以序批式方式运行，相比传 统SBR工艺，提高了系统的污泥浓度，有更大的抗冲击负荷，增加了微生 物与污水接触面积，提高硝化菌和聚磷菌的固着量，防止微生物流失，处 理效果良好，提高工艺稳定性，同步脱氮除磷效果更佳，产泥量少，建设 运行费用低廉。