申请日2014.02.14
公开(公告)日2014.04.30
IPC分类号C02F9/10; C02F1/56; C02F1/52; C02F1/461
摘要
本发明公开了一种硫磷酯废水预处理方法，是将硫磷酯废水经汽提→电催化反应→混凝三个步骤预处理，去除废水中氨氮，出水为无色无味，CODcr降至10000mg/L以下，废水可生化性即B/C在0.3以上，色度在50以下，氨氮降至15mg/L以下，达到生化处理要求，送生化系统处理。本发明采用了汽提、电催化、混凝三个处理步骤组合来解决硫磷酯废水高氨氮、高COD以及恶臭的问题，有效地回收了废水中的氨氮并回用于生产中。本发明具有耐冲击负荷能力强、处理效果好、运行费用较低的特点，同时还能产生一定的经济效益，可保证硫磷酯废水经过处理后无臭味，满足生化处理要求。
权利要求书
1.一种硫磷酯废水预处理方法，其特征在于将硫磷酯废水经汽提→电催化反应→混凝三个步骤预处理，去除废水中氨氮并除臭、降COD，达到生化处理要求，送生化系统处理。
2.根据权利要求1所述的硫磷酯废水预处理方法，其特征在于：先用质量百分浓度为30%的氢氧化钠对CODcr和氨氮浓度分别高达 70000 mg/L和64000 mg/L的硫磷酯废水进行碱化，将pH值调节至11.0以上，然后将其送入带吸收塔的汽提塔中进行脱氨氮处理，汽提塔用蒸汽加热，汽提塔操作压力为0.2 MPa，废水停留时间为1～2h，塔顶反应温度为110～130℃，废水经汽提塔处理后产生的氨气被蒸汽带出塔顶经吸收塔吸收后产生氨水回收，回用于硫磷酯生产，经汽提处理过的硫磷酯废水氨氮浓度在15 mg/L以下，同时强碱条件下加热作用使得部分有机磷发生碱性水解反应使CODcr下降;然后将经过汽提处理后的废水送入调节罐，用浓盐酸调节废水pH值至7.0～9.0，再送入装有曝气装置的电催化反应槽处理，电催化反应槽为串联的两个反应槽，第一级电催化反应槽阳极为石墨板，阴极为不锈钢板(SUS304)，反应槽的电流密度为20 mA/cm2;第二级电催化反应槽阳极为DSA阳极，即钌铱涂层钛板，阴极为不锈钢板(SUS304)，反应槽的电流密度为2 mA/cm2，电催化反应槽极板间距均为1.0 cm，曝气量为15 m3/h，废水停留时间为2 h～4h，电催化反应处理后的废水pH值在5-6;最后将经电催化反应处理后的废水送入带搅拌的混凝池中进行混凝处理，先将废水用石灰乳调节pH值至7～8，再向混凝池中加入聚合氯化铝(PAC)和阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝反应，混凝反应30 min，沉淀2 h后出水，处理后的出水无色无味， CODcr降至10000mg/L以下，废水可生化性即B/C在0.3以上，色度在50以下，氨氮降至15 mg/L以下，达到生化处理要求，送生化系统处理。
3.根据权利要求2所述的硫磷酯废水预处理方法，其特征在于：聚合氯化铝(PAC)含氧化铝28%以上，投加量折算成固体为每吨废水1 kg PAC，阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)的分子量为1000万至1500万，投料量折算成固体为每吨废水0.15 kg PAM。
说明书
硫磷酯废水预处理方法
技术领域
本发明涉及农药乐果中间体硫磷酯生产过程中产生的高氨氮、恶臭、难降解、难生化处理废水的预处理方法。
背景技术
硫磷酯是农药乐果的一种中间体，其生产过程中产生的废水CODcr和氨氮的浓度分别高达 70000 mg/L和64000 mg/L，具有有机污染物浓度高、氨氮浓度高、恶臭、难降解、难生化处理等特点。该废水主要的有机污染物成分为硫代磷酸酯、硫赶磷酸酯、硫磷酸、巯基类化合物、双硫醚类化合物等，这些污染物均是引起其恶臭、高COD的原因。
目前对于该类废水的预处理方法一般有湿式氧化、臭氧氧化、Fenton等高级氧化法。湿式氧化法因其对设备材质要求高而没有得到广泛的推广，臭氧氧化技术因其设备投资大、臭氧利用率低、过量的臭氧容易腐蚀管道设备等原因，其应用也受到一定的限制。Fenton法及其改进技术，试剂投加量大成本高，且不能很好的解决硫磷酯废水恶臭的问题，也不能降低废水中高氨氮的浓度。铜离子的络合作用虽能有效解决硫代磷酸酯类污染物的恶臭，但由于铜盐成本过高，且易造成铜离子的污染，不宜长期大规模采用。
发明内容
本发明提供的硫磷酯废水预处理方法，是将硫磷酯废水经汽提→电催化反应→混凝三个步骤预处理，去除废水中氨氮、除臭、脱色和降CODcr，达到生化处理要求，再送生化系统处理。
本发明的具体操作步骤是：
1、汽提处理步骤：先用质量百分浓度为30%的氢氧化钠对CODcr和氨氮浓度分别高达 70000 mg/L和64000 mg/L的硫磷酯废水进行碱化，将pH值调节至11.0以上，然后将其送入带有吸收塔的汽提塔中进行脱氨氮处理，汽提塔用蒸汽加热，汽提塔操作压力为0.2 MPa，废水停留时间为1～2h，塔顶反应温度为110～130℃。废水经汽提塔处理后产生的氨气被蒸汽带出塔顶经吸收塔吸收后产生氨水回收，回用于硫磷酯生产。经汽提处理过的硫磷酯废水中氨氮浓度在15 mg/L以下，同时强碱条件下加热作用使得部分有机磷发生碱性水解反应，CODcr大幅下降。
2、电催化反应步骤：将经过汽提处理后的废水送入调节罐，用浓盐酸调节废水pH值至6.0～9.0，再送入装有曝气装置的电催化反应槽处理。电催化反应槽为串联的两个反应槽。第一级电催化反应槽阳极为石墨板，阴极为不锈钢板(SUS304)，反应槽的电流密度为20 mA/cm2。第二级电催化反应槽阳极为DSA阳极，即钌铱涂层钛板，阴极为不锈钢板(SUS304)，反应槽的电流密度为2 mA/cm2。电催化反应槽极板间距均为1.0 cm。曝气量为15 m3/h，废水停留时间为2 h-4h。电催化反应过程中产生的羟基自由基、超氧负离子等强氧化性物质，可将废水中的恶臭组分即硫代磷酸酯类和巯基类污染物氧化，从而实现废水的除臭和CODcr的去除。电催化反应槽增加曝气装置，能够补充废水中的溶解氧，促进自由基的产生，并增加电解槽内废水的流态，减少浓差极化。电催化反应处理后的废水pH值在5-6。
3、混凝处理步骤：将经电催化反应处理后的废水送入带搅拌的混凝池中进行混凝处理，先用石灰乳调节废水pH值至7～8，再向混凝池中加入聚合氯化铝(PAC)和阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)进行絮凝沉降。PAC含氧化铝28%以上，投加量折算成固体为每吨废水1 kg。PAM的分子量为1000万至1500万，投料量折算成固体为每吨废水0.15 kg。混凝反应30 min，沉淀2 h后出水。出水为无色无味， CODcr降至10000mg/L以下，废水可生化性即B/C在0.3以上，色度在50以下，氨氮降至15 mg/L以下，达到生化处理要求，送生化系统处理。
本发明针对硫磷酯废水处理难度大及恶臭问题，提供的利用汽提和电催化反应、混凝组合工艺方法，既能够回收废水中的氨氮，还能满足废水除臭、脱色、降低CODcr的要求，使处理后的出水氨氮浓度低，无气味，且达到生化处理标准。通过汽提前对废水pH值的调节，抑制了部分巯基的气味，再通过蒸汽加热和对流的作用带走了废水中浓度高达60000 mg/L以上的氨氮，吸收塔内生产浓度约为17 %的氨水，然后作为原料重新回用到硫磷酯的生产工艺中。出水进入电催化反应槽处理，利用电催化反应产生的具有高氧化还原电位的羟基自由基等氧化活性物质，尤其是电催化反应槽增加曝气装置，能够补充废水中的溶解氧，促进自由基的产生，对废水中的有机硫磷类污染物结构中的恶臭官能团进行氧化破坏，彻底消除了废水臭味。
本发明具有耐冲击负荷能力强、处理效果好、运行费用较低的特点，同时还能产生一定的经济效益，可保证硫磷酯废水经过处理后无臭味，满足生化处理要求，再送生化处理。