一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，属于废水处理领域。本发明专利技术通过电解发生槽和电解反应槽组合预处理，使氮杂环化合物开环断链，降低生物毒性，杂环有机氮全部转化成氨氮，避免后续生物处理过程中氨氮的持续释放；再结合厌氧生物处理和生物脱氮反应系统进行处理。本发明专利技术的方法具有负荷冲击能力强、易于操作控制、运行成本低的优点，尤其对含氮杂环化合物化工废水具有能良好的处理效果。

A treatment method of chemical wastewater containing nitrogen heterocyclic compounds

The invention discloses a treatment method of chemical wastewater containing nitrogen heterocyclic compound, belonging to the field of wastewater treatment. The invention can make nitrogen heterocyclic compound break the chain and reduce the biological toxicity through the combined pretreatment of the electrolytic generation cell and the electrolytic reaction cell, and all heterocyclic organic nitrogen is converted into ammonia nitrogen to avoid the continuous release of ammonia nitrogen in the subsequent biological treatment process; and then it is treated in combination with the anaerobic biological treatment and the biological denitrification reaction system. The method has the advantages of strong load impact capacity, easy operation and control, and low operation cost, in particular, it has good treatment effect on the chemical wastewater containing nitrogen heterocyclic compounds.

【技术实现步骤摘要】
一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法
本专利技术属于废水处理领域，更具体地说，涉及一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法。
技术介绍
杂环化合物是指分子中含有杂环结构的有机化合物，构成环的原子中除碳原子外，还至少含有一个杂原子，最常见的杂原子是氮原子、硫原子和氧原子。杂环化合物普遍存在于医药化工、染料化工等行业中，而众多杂环化合物中又以含氮原子的杂环化合物最常见。含氮杂环化合物大多是有毒有害难降解有机化合物，性质比较稳定，代谢过程中不易被破坏，毒性大，对环境污染严重并危害人体健康。此外，含氮杂环化合物不仅不能被微生物分解代谢，还会对微生物的代谢过程产生严重的毒害和抑制作用。目前，含氮杂环化合物废水处理工艺主要有：物理化学法、生物法和高级氧化技术。物理化学法以絮凝为主，去除率低，产生的污泥量多，脱水困难，虽去除了有毒有害物质，但污染物从液相转移到了固相，仍需后续深度处理。高效降解菌株的筛选和培养为生物法处理难生化降解氮杂环化合物提供了理论基础，但菌株具有专一性，目前尚未发现可同时去除多种含氮杂环化合物的菌株，降解路径的复杂性和多样性导致水质成分更复杂，废水毒性更强。高级氧化技术能将有机物完全矿化，并具有反应速度快、无污染、适用范围广、成本低等优点。高级氧化技术主要包括Fenton试剂氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超临界氧化法和电催化氧化法。经检索发现公布号CN105600880A，公布日2016年5月25日的中国专利技术专利申请公开了一种含氮杂环化合物化工尾水的深度处理组合工艺，该专利技术将电化学氧化与膜分离技术结合形成电膜耦合工艺，并利用生物曝气滤池降解有机物以及电渗析脱盐，实现了各工段处理工艺的优化衔接，使各个废水处理工艺达到最佳效果，最终出水有机物含量COD≤50mg/L，电导率≤10μS/cm。但含氮杂环化合物化工废水的成分复杂，且具有高COD、高含盐、高氨氮、高总氮，生化性较差且高色度及高悬浮物等特点；因此，针对含氮杂环化合物废水的这些特点，仍需要进一步开发有效的处理方法。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有含氮杂环化合物废水处理技术中存在抗负荷冲击能力低、耐生物毒性能力弱、处理效果有待进一步提高、运行费用高等问题，本专利技术提供一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法。本专利技术首先通过混凝沉淀预处理去除废水中的悬浮物，之后通过电解发生槽电解产生氧化剂并在电解反应槽中反应以降低废水中的生物毒性，将有机氮全部转化成氨氮，而后进入厌氧生物反应系统去除有机物，降低COD，再进入生物脱氮反应系统，降解剩余COD并去除总氮。本专利技术将电解氧化预处理和生物处理结合，并在电解氧化处理过程中组合电解发生槽和电解反应槽，对含氮杂环化合物化工废水具有良好的去除效果，并具有增强的系统抗负荷冲击能力。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，包括以下步骤：S10、使废水进入混凝沉淀池进行混凝沉淀处理，去除废水中的悬浮颗粒物，得到废水A；S20、使废水A进入电解发生槽进行电解反应，产生氧化剂；而后进入电解反应槽进行开环处理，降低废水的生物毒性，得到废水B；S30、使废水B进入生化调节池进行调节，得到废水C；S40、使废水C进入厌氧生物反应系统进行处理，去除有机物并降低COD，得到废水D；S50、使废水D进入生物脱氮反应系统进行处理，去除剩余的COD并去除总氮，得到处理后的出水。优选地，步骤S10中，在使废水进入混凝沉淀池之前，将废水的pH调节为6～8。优选地，步骤S20中，废水A在电解发生槽内的停留时间小于在电解反应槽内的停留时间。优选地，步骤S30中，还包括将废水B回流至电解发生槽，进行电解反应。优选地，步骤S40中，厌氧生物反应系统包括一级厌氧反应器和二级厌氧反应器。优选地，步骤S50中，生物脱氮反应系统包括缺氧生物反应池、好氧生物反应池和二沉池。优选地，步骤S20中，废水A在电解发生槽内的停留时间为5～60min，在电解反应槽内的停留时间为30～180min。优选地，步骤S30中废水B的回流比为100～300％。优选地，将废水B回流至电解发生槽之前对废水进行温度调节，将废水的温度调节为5～60℃。优选地，电解发生槽中的阳极为RuO2-IrO2/Ti、RuO2-IrO2-SnO2/Ti和RuO2-IrO2-SnO2-Sb2O5/Ti中的任一种，阴极为钛板、316L不锈钢和石墨中的任一种。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，通过选择电解氧化对含氮杂环化合物化工废水进行预处理，将其开环断链，降低其生物毒性，提高可生化性；再通过两级厌氧生物反应系统去除大部分有机负荷，降低后续处理负担，而后通过生物脱氮反应系统降低剩余有机负荷和氮负荷，提高系统耐负荷冲击能力，降低废水处理成本；(2)本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，通过电解氧化对废水中的氮杂环化合物进行有效的开环断链，显著降低其生物毒性，电解氧化过程中杂环中氮最终被全部转化成氨氮，避免了在后续生物反应过程中氨氮持续释放；(3)本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，废水先进入电解发生槽，产生高活性氧化物，而后进入电解反应槽对有机污染物进行开环处理，采用电解发生槽和电解反应槽的组合优点：高活性氧化物产生场所和反应场所分离，可实现独立控制，操作灵活；另外，经过电解发生槽和反应槽后，高活性氧化物充分参与降解有机物的反应，避免其对后续生化系统中微生物的毒害作用；(4)本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，通过两级厌氧生物反应系统去除有机负荷，其中一级厌氧反应器作为二级厌氧反应的前处理，具有降解电解氧化反应过程中产生的有毒有害中间产物，降低废水的生物毒性，提高废水可生化性的作用；(5)本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，通过生物脱氮反应系统中的缺氧+好氧工艺，使得该方法具备生物硝化和反硝化功能，可以有效去除总氮。附图说明图1为本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法的流程示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。实施例1如图1所示，本专利技术的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，具体步骤为：S10、使来自生产4,6-二羟基嘧啶(DHP)的某化工企业的实际生产废水收集在废水收集池中，该废水水质的具体指标如下表1所示。将废水的pH调节为6～8，本实施例为pH7.5，而后将废水泵入混凝沉淀池中，向混凝沉淀池中加入混凝剂、絮凝剂进行混凝沉淀处理以去除废水中的悬浮颗粒物，得到废水A和沉淀物，将沉淀物压滤脱水后，得到固体沉淀废物和滤液，滤液回收至混凝沉淀池进水管中，循环进行混凝沉淀池中的混凝沉淀处理；S20、使废水A依次进入电解发生槽和电解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，包括以下步骤：/nS10、使废水进入混凝沉淀池进行混凝沉淀处理，去除废水中的悬浮颗粒物，得到废水A；/nS20、使废水A进入电解发生槽进行电解反应，产生氧化剂；而后进入电解反应槽进行开环处理，降低废水的生物毒性，得到废水B；/nS30、使废水B进入生化调节池进行调节，得到废水C；/nS40、使废水C进入厌氧生物反应系统进行处理，去除有机物并降低COD，得到废水D；/nS50、使废水D进入生物脱氮反应系统进行处理，去除剩余的COD并去除总氮，得到处理后的出水。/n

【技术特征摘要】
1.一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，包括以下步骤：
S10、使废水进入混凝沉淀池进行混凝沉淀处理，去除废水中的悬浮颗粒物，得到废水A；
S20、使废水A进入电解发生槽进行电解反应，产生氧化剂；而后进入电解反应槽进行开环处理，降低废水的生物毒性，得到废水B；
S30、使废水B进入生化调节池进行调节，得到废水C；
S40、使废水C进入厌氧生物反应系统进行处理，去除有机物并降低COD，得到废水D；
S50、使废水D进入生物脱氮反应系统进行处理，去除剩余的COD并去除总氮，得到处理后的出水。


2.根据权利要求1所述的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，其特征在于：步骤S10中，在使废水进入混凝沉淀池之前，将废水的pH调节为6～8。


3.根据权利要求1所述的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，其特征在于：步骤S20中，废水A在电解发生槽内的停留时间小于在电解反应槽内的停留时间。


4.根据权利要求1所述的一种含氮杂环化合物化工废水的处理方法，其特征在于：步骤S30中，还包括将废水B回流至电解发生槽，进行电解反应。


5.根据权利要求1所述的一种含氮杂环化合物化工废水...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜笔存，谢实涛，曲艳南，于伟华，宋均轲，
申请(专利权)人：南京环保产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32