申请日2020.12.31
公开（公告）日2021.04.27
IPC分类号C02F9/14; C02F11/147; C02F101/16; C02F101/30; C02F103/36
摘要
本发明涉及以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，可有效解决降低废水中高氨氮、高SS、COD，提高可生化性，降低色度，实现对以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水的处理问题，方法是，巴比妥生产废水经格栅过滤进入中和调节池，调节pH6‑9，鼓风曝气，加药絮凝，经气浮机除去SS，进入三效蒸发器蒸发浓缩，曝气，再次絮凝沉淀，臭氧曝气，加双氧水，进入IC厌氧反应器，通过产甲烷菌将水中有机物降解为甲烷和二氧化碳，进入AAO工艺系统，除去总氮和总磷；废水沉淀，污泥泵入污泥池，由污泥脱水机脱水、外运处理，废水过滤后排出，本发明方法科学合理，易操作，处理效率高，效果好，保证废水达标排放，防止对环境造成污染。
权利要求书
1.一种以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、建造安装设备：
所述的设备包括中和调节池、气浮机、三效蒸发器、综合调节池、絮凝沉淀池、鼓风机、接触氧化池、沉淀池和滤池，中和调节池（1）的巴比妥生产废水进口与巴比妥生产废水存储池A的出水管道相连通，中和调节池（1）的出水口经污水泵（2）与气浮机（5）的污水进口相连通，气浮机（5）的污水出口与三效蒸发器或MVR蒸发器（6）的进水口相连通，三效蒸发器或MVR蒸发器（6）的出水口与综合调节池（7）的进水口相连通，综合调节池（7）的出水口与第一絮凝沉淀池（8）进水口相连通，第一絮凝沉淀池（8）的出水口与臭氧预氧化池（11）的进水口相连通，臭氧预氧化池（11）的出水口与IC厌氧反应器（12）的进水口相连通，IC厌氧反应器（12）的出水口与厌氧池（13）的进水口相连通，厌氧池（13）的出水口与缺氧池（14）相连通，缺氧池（14）的出水口与接触氧化池（15）的进水口相连通，接触氧化池（15）的出水口与二沉池（17）的进水口相连通，二沉池（17）的出水口与第二絮凝沉淀池（18）的进水口相连通，第二絮凝沉淀池（18）的出水口与滤池（19）的进水口相连通，滤池（19）的出水口与处理后的污水排放管道相连通，构成废水处理系统；
2）、废水预处理：
设备安装好后，巴比妥生产废水从巴比妥生产废水存储池A经中和调节池（1）前的格栅进入中和调节池，除去水中大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物，经中和调节池（1）的加药口由第一自动加药装置（3）向中和调节池内加入质量浓度15%氢氧化钠溶液，调节pH6-9，并通过中和调节池（1）底部的微孔曝气盘由鼓风机（16）向中和调节池内鼓风曝气，曝气量与废水的体积比1︰1，预处理12-24h，对废水进行中和调节，除去一部分化学需氧量、生化需氧量，中和调节后的废水经污水泵（2）泵入气浮机（5）内，同时经气浮机（5）的加药口由第二自动加药装置（4）向气浮机（5）内加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，加入量为：聚合氯化铝30-50mg/L，使用时配制成质量浓度10-15%的水溶液，聚丙烯酰胺1-2mg/L，使用时配制成质量浓度0.1%的水溶液，气浮机内停留反应20-30min，经气浮机处理后除去水中80-90%的SS和少量COD，气浮机（5）中产生的污泥由污泥出口排入污泥池（20）；
3）、蒸发浓缩：
经气浮机处理后的废水进入三效蒸发器或MVR蒸发器（6）进行蒸发浓缩处理，成含盐浓水，pH7，为后续生化处理创造条件；
4）、综合调节：
蒸发浓缩后的含盐浓水进入综合调节池（7），向综合调节池（7）内由鼓风机（16）向池内曝气，曝气量与含盐浓水的体积比1︰1，反应调节时间12-24h，对废水进行综合调节；
5）、第一次絮凝沉淀：
经综合调节池（7）进入第一絮凝沉淀池（8），同时经第三自动加药装置（9）向第一絮凝沉淀池（8）内加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，加入量为：聚合氯化铝30-50mg/L，使用时配制成质量浓度10-15%的水溶液，聚丙烯酰胺1-2mg/L，使用时配制成质量浓度0.1%的水溶液，进一步除去剩余的一部分SS、COD、BOD，降低后续臭氧投加量，节省运行成本，在第一絮凝沉淀池（8）内的停留时间1h；
6）、臭氧催化反应：
经第一絮凝沉淀池（8）处理后的废水进入臭氧预氧化池（11），臭氧发生器（10）经曝气盘向臭氧预氧化池（11）内输送臭氧曝气，同时向臭氧预氧化池（11）内加入质量浓度30%的双氧水，曝气时间0.5-1.5h，臭氧投加量100-400mg/L，双氧水投加量200-800mg/L；
7）、厌氧反应：
臭氧预氧化池（11）处理后的废水泵入IC厌氧反应器（12），反应12-36h，IC厌氧反应器（12）内通过产甲烷菌将水中有机物降解为甲烷和二氧化碳，实现COD和BOD的高效去除；
8）、AAO工艺：
厌氧池（13）、缺氧池（14）、接触氧化池（15）构成AAO工艺系统，经IC厌氧反应器（12）反应处理后的废水流经厌氧池（13）、缺氧池（14）、接触氧化池（15），同时经接触氧化池底部微孔曝气盘由鼓风机（16）向接触氧化池（15）内曝气，气水比20︰1，接触氧化池（15）内的停留时间15-20h，厌氧池（13）、缺氧池（14）、接触氧化池（15）的容积比为1︰1︰3；经AAO工艺处理，再次大幅除去COD和BOD的同时，经过硝化细菌的硝化作用和反硝化细菌的反硝化作用，将污水中的氨氮转化为氮气，从而也去除水中氨氮污染物和总氮，通过聚磷菌厌氧释磷，好氧吸磷去除废水中总磷；
9）、第二次絮凝沉淀：
经AAO工艺处理后的废水进入二沉池（17）沉淀1.5h后，污泥由二沉池（17）的污泥出口泵入污泥池（20），同时由加药装置（22）加入污泥调理药剂，处理后的污泥由污泥脱水机（21）脱水、外运处理；废水泵入第二絮凝沉淀池（18），停留2h，第二絮凝沉淀池（18）内的污泥泵入污泥池（20），同时由加药装置（22）加入污泥调理药剂，处理后的污泥由污泥脱水机（21）脱水、外运处理；
所述的污泥调节药剂为聚丙烯酰胺，加入量为1-3kg/吨干污泥，使用时调制成质量浓度0.1%的水溶液；
10）、过滤：
第二絮凝沉淀池（18）内的废水泵入滤池（19），滤池内装入粒径1-2mm的石英砂，厚度300-400mm，粒径0.8-1.6mm的活性炭，厚度400mm，流速12-15m/s，过滤后由废水排水管道排出，从而实现巴比妥酸生产废水的处理。
2.根据权利要求1所述的以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，其特征在于，所述的步骤2）废水预处理中，加入质量浓度15%氢氧化钠溶液，调节至pH7，预处理18h，聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的加入量为：聚合氯化铝40mg/L，使用时配制成质量浓度12.5%的水溶液，聚丙烯酰胺1.5mg/L，使用时配制成质量浓度0.1%的水溶液，气浮机内停留反应25min；
所述的步骤4）综合调节的反应调节时间为18h；
所述的步骤5）第一次絮凝沉淀，聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的加入量为：聚合氯化铝40mg/L，使用时配制成质量浓度12.5%的水溶液，聚丙烯酰胺1.5mg/L，使用时配制成质量浓度0.1%的水溶液；
所述的步骤6）臭氧催化反应，曝气时间1h，臭氧投加量250mg/L，双氧水投加量500mg/L；
所述的步骤7）厌氧反应时间24h；
所述的步骤8）AAO工艺中接触氧化池（15）内的停留时间17.5h；
所述的步骤9）第二次絮凝沉淀，污泥调节药剂聚丙烯酰胺加入量为2kg/吨干污泥，使用时调制成质量浓度0.1%的水溶液；
所述的步骤10）过滤，滤池内装入粒径1.2-1.8mm的石英砂，厚度350mm，粒径1.0-1.3mm的活性炭，厚度400mm，流速13.5m/s。
3.根据权利要求1所述的以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，其特征在于，所述的鼓风机（16）为罗茨鼓风机。
4.根据权利要求1所述的以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，其特征在于，所述的中和调节池（1）为钢砼结构，池内壁做四油三布防腐，格栅间隙10mm，过栅流速0.6-0.8m/s，格栅倾斜角度60°，机架和耙齿均为316L不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，其特征在于，所述的综合调节池（7）为钢砼结构，池壁内壁做四油三布防腐，综合调节池（7）内设有格栅，格栅间隙3mm，过栅流速0.6-0.8m/s，格栅倾斜角度60-75°，机架和耙齿均为304不锈钢材质。
说明书
一种以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理 方法
技术领域
本发明涉及废水处理，特别是一种以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法。
背景技术
巴比妥酸属于一种镇静药物的有机合成中间体，车间排出原水的特点为呈强酸性，pH值在1.5左右，COD高达近50000mg/L，由于产品本身属于杂环有机物，导致废水可生化性差，盐分含量较高（电导率在65000-70000㎲/cm，折合盐分浓度在40000-43000mg/L），氨氮（200-220mg/L）、色度（500）均较高，属于化工生产中典型的高盐高氨氮高浓度有机废水。废水中含盐量较高，可生化性差，因此若直接进生化系统会对后续生物处理有很强的抑制性作用，甚至可能使生化系统崩溃。因此必须加强对该类废水的预处理，去除水中高盐，大部分氨氮和SS，提高其进入生化系统前的可生化性。
通常对于各种可生化性差的废水，目前采用铁碳微电解、Fenton法、臭氧氧化等工艺较多，其目的是对有机物断链降解，从而提高废水的可生化性，但这些方法对断链化学能需要较大的部分杂环有机物难以起效。对脱盐处理后的废水仍存在较高氨氮、高SS、较高COD、可生化性差、色度高等，那么如何处理以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水，至今未见有公开报导。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，可有效解决降低废水中高氨氮、高SS、COD，提高可生化性，降低色度，实现对以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水的处理问题。
本发明解决的技术方案是，一种以丙二酸二甲酯和尿素为原料的巴比妥酸生产废水处理方法，包括以下步骤：
（1）、建造安装设备：
所述的设备包括中和调节池、气浮机、三效蒸发器（或MVR蒸发器）、综合调节池、絮凝沉淀池、鼓风机、接触氧化池（好氧池）、沉淀池和滤池，中和调节池的巴比妥生产废水进口与巴比妥生产废水存储池的出水管道相连通，中和调节池的出水口经污水泵与气浮机的污水进口相连通，气浮机的污水出口与三效蒸发器或MVR蒸发器的进水口相连通，三效蒸发器或MVR蒸发器的出水口与综合调节池的进水口相连通，综合调节池的出水口与第一絮凝沉淀池进水口相连通，第一絮凝沉淀池的出水口与臭氧预氧化池的进水口相连通，臭氧预氧化池的出水口与IC厌氧反应器的进水口相连通，IC厌氧反应器的出水口与厌氧池的进水口相连通，厌氧池的出水口与缺氧池相连通，缺氧池的出水口与接触氧化池（或称好氧池）的进水口相连通，接触氧化池的出水口与二沉池的进水口相连通，二沉池的出水口与第二絮凝沉淀池的进水口相连通，第二絮凝沉淀池的出水口与滤池的进水口相连通，滤池的出水口与处理后的污水排放管道相连通，构成废水处理系统；
（2）、废水预处理：
设备安装好后，巴比妥生产废水从巴比妥生产废水存储池经中和调节池前的格栅进入中和调节池，除去水中大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物，经中和调节池的加药口由第一自动加药装置向中和调节池内加入质量浓度15%氢氧化钠（NaOH）溶液，调节pH6-9，并通过中和调节池底部的微孔曝气盘由鼓风机向中和调节池内鼓风曝气，曝气量与废水的体积比1︰1，对废水进行中和调节，除去一部分化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD），中和调节后的废水经污水泵泵入气浮机内，同时经气浮机的加药口由第二自动加药装置向气浮机内加入聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），加入量为：聚合氯化铝30-50mg/L，使用时配制成质量浓度10-15%的水溶液，聚丙烯酰胺1-2mg/L，使用时配制成质量浓度0.1%的水溶液，经气浮机处理后除去水中80-90%的SS和少量COD，气浮机中产生的污泥由污泥出口排入污泥池；
（3）、蒸发浓缩：
经气浮机处理后的废水进入三效蒸发器或MVR蒸发器进行蒸发浓缩处理，成含盐浓水，pH7，为后续生化处理创造条件；
（4）、综合调节：
蒸发浓缩后的含盐浓水进入综合调节池，向综合调节池内由鼓风机向池内曝气，曝气量与含盐浓水的体积比1︰1，对废水进行综合调节；
（5）、第一次絮凝沉淀：
经综合调节池进入第一絮凝沉淀池，同时经第三自动加药装置向第一絮凝沉淀池内加入聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），加入量为：聚合氯化铝30-50mg/L，使用时配制成质量浓度10-15%的水溶液，聚丙烯酰胺1-2mg/L，使用时配制成质量浓度0.1%的水溶液，进一步除去剩余的一部分SS、COD、BOD，降低后续臭氧投加量，节省运行成本，在第一絮凝沉淀池内的停留时间1h；
（6）、臭氧催化反应：
经第一絮凝沉淀池处理后的废水进入臭氧预氧化池，臭氧发生器经曝气盘向臭氧预氧化池内输送臭氧曝气，同时向臭氧预氧化池内加入质量浓度30%的双氧水，曝气时间0.5-1.5h，臭氧投加量100-400mg/L，双氧水投加量200-800mg/L；
（7）、厌氧反应：
臭氧预氧化池处理后的废水泵入IC厌氧反应器，反应12-36h，IC厌氧反应器内通过产甲烷菌将水中有机物降解为甲烷和二氧化碳，实现COD和BOD的高效去除；
（8）、AAO工艺：
厌氧池、缺氧池、接触氧化池构成AAO工艺系统，经IC厌氧反应器反应处理后的废水流经厌氧池、缺氧池、接触氧化池，同时经接触氧化池底部微孔曝气盘由鼓风机向接触氧化池内曝气，气水比20︰1，接触氧化池内的停留时间15-20h，厌氧池、缺氧池、接触氧化池的容积比为1︰1︰3；经AAO工艺处理，再次大幅除去COD和BOD的同时，经过硝化细菌的硝化作用和反硝化细菌的反硝化作用，将污水中的氨氮转化为氮气，从而也去除水中氨氮污染物和总氮（TN），通过聚磷菌厌氧释磷，好氧吸磷去除废水中总磷（TP）；
（9）、第二次絮凝沉淀：
经AAO工艺处理后的废水进入二沉池沉淀1.5h后，污泥由二沉池的污泥出口泵入污泥池，同时由加药装置加入污泥调理药剂（常规技术），处理后的污泥由污泥脱水机脱水、外运处理；废水泵入第二絮凝沉淀池，停留2h，第二絮凝沉淀池内的污泥泵入污泥池，同时由加药装置加入污泥调理药剂（常规技术），处理后的污泥由污泥脱水机脱水、外运处理；
所述的污泥调节药剂为聚丙烯酰胺（PAM），加入量为1-3kg/吨干污泥，使用时调制成质量浓度0.1%的水溶液；
（10）、过滤：
第二絮凝沉淀池内的废水泵入滤池，滤池内装入粒径1-2mm的石英砂，厚度300-400mm，粒径0.8-1.6mm的活性炭，厚度400mm，流速12-15m/s，过滤后由废水排水管道排出，从而实现巴比妥酸生产废水的处理。
本发明方法科学合理，易操作，处理效率高，效果好，可有效除去或降低废水中的有害物质，保证废水达标排放，防止对环境造成污染，是废水处理上的一大创新，经济和社会效益巨大。
（发明人：刘强;马南;陈新强;郭广军;马源;吴泽鑫;李峰;凡广生）