本发明涉及工业废水处理技术领域,尤其涉及一种有机胺废水处理工艺。
背景介绍
有机胺是一类物质的统称,分为脂肪胺、芳香胺、醇胺、酰胺等,是重要的化工原料,广泛应用于工业生产的各个领域,常用的有机胺包括乙二胺、三乙醇胺、二甲基甲酰胺、三亚乙基二胺、六亚甲基四胺等。
含有机胺的废水多呈碱性,主要污染因子是cod和氨氮,具有生物毒性强、可生化性差的特点,是典型的高氨低碳废水。此外,有机胺分子的强络合力使其极易与废水中的重金属离子发生络合反应,导致重金属离子超标。而在面对以芬顿氧化为代表的高级氧化处理工艺时,有机胺分子又表现出了超强的羟基自由基猝灭能力,致使高级氧化工艺的整体效率偏低,相关污染因子的去除效果非常有限。
例如,表面处理行业中的碱性锌镍合金电镀,因大量使用有机胺添加剂,其产生的锌镍合金废水中的重金属镍和锌异常稳定且cod较高,经传统的物理化学和先进的高级氧化技术处理后,该废水中的重金属镍仍然超标严重,很难满足达标处理的要求。
有研究成果显示可通过吸附或萃取的方式对废水中的有机胺进行回收,虽然工艺上可行,但处理效率普遍较低且成本偏高,尤其是当有机胺废水水量较大或废水中所含有机胺浓度较低或回收价值不大时,相关工艺无法满足要求。因此,根据有机胺废水的特点开发出针对性强、效率高、经济效益显著的达标处理工艺是很有必要的。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提出了一种有机胺废水处理工艺,其目的在于针对采用传统物理化学和先进高级氧化技术处理有机胺废水时存在的工艺复杂、效率偏低的问题,提出一种高效、经济、便于操作的处理工艺:选择性预氧化单元可有效破坏废水中的有机胺分子、初级沉淀单元用于分离废水中生成的不溶物、非选择性氧化单元能深度降低废水的cod、二次沉淀可进一步去除废水中的不溶物,使出水水质更清澈。
本发明是这样实现的:
一种有机胺废水处理工艺,包括选择性预氧化单元、初级沉淀单元、非选择性氧化单元、二次沉淀单元,其具体步骤如下:
(1)选择性预氧化
将有机胺废水收集至预氧化反应池,调节废水ph值至9~10,向所述废水中投加预氧化剂并曝气反应1小时,反应过程中通过投加酸或碱使废水的ph值始终保持在9~10;
(2)初级沉淀
加入pac和pam,调节废水ph值至11~12,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液转移至非选择性氧化池;
(3)非选择性氧化
调节废水ph值至3~4,依次向废水中加入离子催化剂和非选择性氧化剂并曝气反应1小时;
(4)二级沉淀
加入pam,调节废水ph值至9~10,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液达标排放。
进一步的,所述调节废水ph值时所用酸为稀硫酸或稀盐酸,所用碱为氢氧化钠或氢氧化化钙水溶液。
进一步的,所述选择性预氧化剂为含高价态氯的二氧化氯、次氯酸钠、次氯酸钙或三氯异氰尿酸中的一种或几种。
进一步的,所述含高价态氯的选择性预氧化剂的投加量,以选择性预氧化剂中所含有效氯的质量计,是废水中所含有机胺分子质量浓度的5~8倍。
进一步的,所述离子催化剂为二价铁离子或二价铜离子的一种或几种,其总的投加量为有机胺废水cod质量浓度的0.4~1倍。
进一步的,所述非选择性氧化剂为过氧化氢(有效含量在30%)或过硫酸盐的一种或几种,其有效成分投加量为有机胺废水cod的质量浓度的0.5~2倍。
本发明的有益效果为:
本发明所述的一种有机胺废水处理工艺具有流程简单、便于操作、经济高效的特点,经选择性预氧化单元处理后废水中有机胺分子得到充分破坏,废水的重金属络合力和羟基自由基猝灭能力显著下降,经非选择性氧化单元处理后废水的cod进一步降低,出水满足后续处理要求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明的技术方案做进一步说明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施方式所述的一种有机胺废水处理工艺,其具体步骤如下:
待处理废水是含多种有机胺分子的碱性锌镍合金废水,原水ph为12,cod含量为2000mg/l,有机胺含量为405mg/l,重金属镍含量为31mg/l。
(1)选择性预氧化
将碱性锌镍合金废水收集至预氧化反应池,加入稀硫酸调节废水ph值至9~10,向所述废水中投加二氧化氯,投加量为2g/l,并曝气反应1小时,反应过程中通过投加稀硫酸或氢氧化钠水溶液使废水的ph值始终保持在9~10;
(2)初级沉淀
加入pac和pam,调节废水ph值至11~12,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液转移至非选择性氧化池。
(3)非选择性氧化
调节废水ph值至3~4,依次向废水中加入硫酸亚铁和30%的过氧化氢,投加量分别为0.8g/l和3.5g/l,并曝气反应1小时;
(4)二级沉淀
加入pam,调节废水ph值至9~10,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液的cod含量为310mg/l,有机胺含量为2.6mg/l,重金属镍含量为0.07mg/l。
对比例1
直接向碱性锌镍合金废水中加入pac和pam,并调节废水ph值至11~12,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液的cod含量为1995mg/l,有机胺含量为400mg/l,重金属镍含量为31mg/l。
对比例2
直接调节碱性锌镍合金废水的ph值至3~4,依次向废水中加入硫酸亚铁和30%的过氧化氢,投加量分别为0.8g/l和3.5g/l,并曝气反应1小时;加入pam,调节废水ph值至9~10,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液的cod含量为1150mg/l,有机胺含量为330mg/l,重金属镍含量为25.1mg/l。
实施例2
本实施方式所述的一种有机胺废水处理工艺,其具体步骤如下:
待处理废水是含多种有机胺分子的碱性锌镍合金废水,原水ph为12,cod含量为2000mg/l,有机胺含量为405mg/l,重金属镍含量为31mg/l。
(1)选择性预氧化
将碱性锌镍合金废水收集至预氧化反应池,加入稀硫酸调节废水ph值至9~10,向所述废水中投加三氯异氰尿酸,投加量为1.2g/l,并曝气反应1小时,反应过程中通过投加稀硫酸或氢氧化钠水溶液使废水的ph值始终保持在9~10;
(2)初级沉淀
加入pac和pam,调节废水ph值至11~12,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液转移至非选择性氧化池。
(3)非选择性氧化
调节废水ph值至3~4,依次向废水中加入硫酸亚铁和过硫酸钾,投加量分别为1.5g/l和2g/l,并曝气反应1小时;
(4)二级沉淀
加入pam,调节废水ph值至9~10,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液的cod含量为268mg/l,有机胺含量为1.9mg/l,重金属镍含量为0.05mg/l。
对比例1
调节碱性锌镍合金废水的ph值至9~10,向所述废水中投加三氯异氰尿酸,投加量为1.2g/l,曝气反应1小时,反应过程中通过投加稀硫酸或氢氧化钠水溶液使废水的ph值始终保持在9~10;;加入pac和pam,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液的cod含量为936mg/l,有机胺含量为18mg/l,重金属镍含量为1.2mg/l。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。
1.一种有机胺废水处理工艺,其特征在于:包括选择性预氧化单元、初级沉淀单元、非选择性氧化单元、二次沉淀单元,其具体步骤如下:
(1)选择性预氧化
将有机胺废水收集至预氧化反应池,调节废水ph值至9~10,向所述废水中投加预氧化剂并曝气反应1小时,反应过程中通过投加酸或碱使废水的ph值始终保持在9~10;
(2)初级沉淀
加入pac和pam,调节废水ph值至11~12,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液转移至非选择性氧化池;
(3)非选择性氧化
调节废水ph值至3~4,依次向废水中加入离子催化剂和非选择性氧化剂并曝气反应1小时;
(4)二级沉淀
加入pam,调节废水ph值至9~10,曝气反应5分钟后,静置沉淀15分钟,上清液达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种有机胺废水处理工艺,其特征在于:所述调节废水ph值时所用酸为稀硫酸或稀盐酸,所用碱为氢氧化钠或氢氧化化钙水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种有机胺废水处理工艺,其特征在于:所述选择性预氧化剂为含高价态氯的二氧化氯、次氯酸钠、次氯酸钙或三氯异氰尿酸中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种有机胺废水处理工艺,其特征在于:所述含高价态氯的选择性预氧化剂的投加量,以选择性预氧化剂中所含有效氯的质量计,是废水中所含有机胺分子质量浓度的5~8倍。
5.根据权利要求1所述的一种有机胺废水处理工艺,其特征在于:所述离子催化剂为二价铁离子或二价铜离子的一种或几种,其总的投加量为有机胺废水cod质量浓度的0.4~1倍。
6.根据权利要求1所述的一种有机胺废水处理工艺,其特征在于:所述非选择性氧化剂为过氧化氢(有效含量在30%)或过硫酸盐的一种或几种,其有效成分投加量为有机胺废水cod的质量浓度的0.5~2倍。
技术总结