一种高浓度吡啶类废水处理工艺及设备制造技术

高浓度吡啶类废水处理工艺，步骤如下：调节废水原水至酸性，进入电催化氧化设备处理；出水接入微电解装置进行处理，本步中保持废水酸性、富氧条件；出水调节至偏碱性，加药混凝沉淀；控制废水含盐量2％以下，再进入厌氧水解和加压生物接触氧化装置进行生化处理，出水达到现行污水排放一级标准。本发明专利技术采用以电催化氧化为核心的物化处理工艺，可有效分解吡啶类污染物，降低废水的毒性，提高废水的可生化性；生化处理采用厌氧水解+加压生物接触氧化组合工艺，提高生化处理的有机负荷、处理效率和耐盐能力；本处理工艺具有耐冲击负荷能力强、处理效果好、运行费用较低的特点，可保证高浓度吡啶废水经处理后稳定达标排放。

Process and equipment for treating high concentration pyridine waste water

The high concentration of pyridine wastewater treatment process, the steps are as follows: regulation of wastewater treatment equipment to acid into electric catalytic oxidation; water access micro electrolysis device for processing, keep the wastewater acidic, oxygen enriched this step; the water is adjusted to alkaline, flocculation; control of wastewater quantity below 2%, then enters the anaerobic hydrolysis and pressurized biological contact oxidation device for biochemical treatment, the effluent can meet the sewage discharge standard. The invention adopts the physicochemical process by electro catalytic oxidation as the core, can effectively decompose pyridine pollutants, reduce the toxicity of wastewater and improve the biodegradability of wastewater; biochemical treatment by anaerobic hydrolysis + combination of pressurized biological contact oxidation process, improve the biochemical treatment of organic load, processing efficiency and salt tolerance of the treatment process; has the characteristics of strong shock resistance, good treatment effect, low operation cost, can guarantee the high concentration of pyridine treated wastewater discharge.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境工程废水处理领域，是一种适用于农药、饲料添加剂、制药、染料 等精细化工行业高浓度吡啶类废水的处理工艺及设备。
技术介绍
吡啶是目前杂环化合物中开发应用范围最广的品种之一，是一种重要的精细化工 原料，其衍生物主要有烷基吡唆、商代吡唆、氨基吡啶等。据统计，约有70%的农药、医药、兽 药及有机化工产品需要使用到吡啶，故它被称为化工中间体的“芯片”，其中农药占吡啶系 列产品消费总量的50%左右，饲料添加剂约为30%，医药及其他领域占20%。近年来，农药 中间体发展迅速，含吡啶基团的农药发展很快，不仅有高效的杀虫剂、除草剂，而且开发出 高效杀菌剂，并逐渐形成一大类特有的农药系列。吡啶常温下为无色液体，可以任何比例与水或大部分常用有机液体如醇、醚、石油 醚、酮类、苯和其它多种溶剂完全互溶。吡啶有恶臭，对神经有致毒作用，对眼角膜有损害。 吡啶对微生物呈强烈抑制作用，且难于被氧化，因而给地面水的自净及污水的无害化处理 过程造成困难。在吡啶的衍生物中，如五氯吡啶具有高的生物富集性。吡啶类废水的主要 特点(1)吡啶难以被重铬酸钾氧化，因此用COD指标评价吡啶类废水不能真实反映其污染 程度；( 吡啶对生化过程的生物菌有很强的抑制性或毒性，造成生化处理不能进行，由于 废水中的吡啶类物质不可生化，使得污泥死亡，生化处理系统瘫痪；C3)带吡啶环的物质种 类繁多，但都具有一个共同的特点环状结构，物质稳定、难以降解，吡啶及其衍生物比苯更 稳定。对高浓度吡啶类的处理一般有混凝法、吸附法、化学氧化法、芬顿氧化法、光催化 氧化法、直接焚烧法等。混凝法和吸附法并不能有效地去除吡啶类污染物，化学氧化法虽然 对COD有一定的去除率，但对吡啶的降解效率不高，且根据氧化剂的不同及处理废水性质 的不同，易产生二次污染。贺启环等研究发现，金属氧化物和贵金属催化剂的使用可提高氧 化效率，且在削减CODtt的同时，提高了 B0D5/C0D&值，为后续生化处理创造了条件，但在采 用氯氧化时应注意避免处理后的水中氯含量过高，这样会对生化处理的微生物造成伤害。 同时必须注意到作为一种反应物质，氯氧化试剂常与芳香类化合物发生氧化反应而生成 氯代芳烃类衍生物，这些化合物很难生物降解，进一步增加了生化处理的难度。芬顿氧化法 能氧化难生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水，但是i^nton试剂法存在着药剂 成本高、需进行后续处理、流程复杂、废渣产生量大、易引起二次污染等问题，这些问题制约 Ti^enton法的发展。ME Moctezuma等利用纳米TiO2光催化降解除草剂百草枯虽然都取得 了较好的效果，但光催化氧化法多以紫外光辐射为主，设备相对比较复杂，易受废水色度、 浊度的影响，且电能消耗较大、处理费用较高。光催化氧化法作为最近十几年发展起来的新 研究领域，现在基本还停留在理论研究和试验阶段，工业化应用实例较少。吡啶类化合物是持久性有机物(POPs)，其结构稳定，且对微生物有抑制作用，因此 吡啶类废水通常难以被生物降解，吡啶类废水处理是废水处理领域面临的一个难题。目前，对吡啶类废水的生化处理技术研究较少。在实际处理工程中，由于缺乏有效的预处理手段， 通常都是将吡啶类废水大比例稀释后与其它废水一并进行生化处理，往往会影响到整个生 化处理系统的处理效果。
技术实现思路
本专利技术要解决技术问题是针对高浓度吡啶类有机废水处理难度大的问题，建立 一种高浓度吡啶类废水处理工艺，使处理后出水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996) 一级标准。为了解决以上技术问题，本专利技术提供的高浓度吡啶类废水处理工艺，其特征在于 废水依次经过如下几个工艺段进行处理电催化氧化工艺段——将吡啶类废水的pH值调节至3. 0 4. 0，并送入电催化反 应器进行电催化氧化处理；进一步的，本工艺段中电催化反应器的电流密度为10 20mA/ cm2，废水停留时间0. 5 1. 5小时；本工艺段中，电催化反应过程产生的羟基自由基等强氧 化物质可打开吡啶环，将吡啶氧化分解为易降解的低级脂肪烃等小分子有机物；微电解工艺段——经电催化氧化处理后的废水送入微电解反应器处理，铁碳微电 解反应器底部曝气充氧，反应过程适量加酸，保持废水的PH值为酸性；进一步的，本工艺 段中加的酸为盐酸和/或硫酸，废水的PH值保持在3. 0 5. 0的范围内废水停留时间为 0.5 2.0小时；微电解反应器为铁碳微电解反应器，其内部的铁、碳体积比为1 1;混凝沉淀工艺段一微电解反应器的出水进入混凝沉淀处理单元，向混凝沉淀处 理单元内加碱调节废水的PH值至弱碱性(PH = 8. 0 9. 0)，再加入PAM，进行混凝反应，经 沉淀后出水；本工艺段中，微电解与混凝沉淀工艺段结合可大幅降解废水中的COD。厌氧水解工艺段一混凝沉淀处理后的出水经盐度调节后，进入厌氧水解设备， 通过厌氧生物菌对废水中的有机物进一步降解；进一步的，本工艺段中，盐度调节使废水盐 度小于2% ；废水停留时间至少为M小时；加压接触氧化工艺段——厌氧水解出水进入加压接触氧化反应器，通过好氧生物 菌对废水中的有机物进行降解；进一步的，本工艺段中，加压接触氧化反应器的曝气量为 25 30 1，操作压力0.1 0.5MPa，废水停留时间为5 10小时。本工艺段的出水，最 终达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996) —级标准。此外，本专利技术还提供了一种高浓度吡啶类废水处理设备，其特征在于包括依次连 接的电催化反应器、微电解反应器、混凝沉淀处理单元、厌氧水解设备、加压接触氧化反应 器，所述电催化反应器的电流密度为10 20mA/cm2，所述微电解反应器为铁碳微电解反应 器，其内部的铁、碳体积比为1 1，加压接触氧化反应器的曝气量为25 30 1，操作压 力为 0. 1 0. 5MPa。本专利技术将物化处理工艺与生化处理工艺相结合有机结合，其以电催化氧化为核心 的物化处理工艺，可有效分解吡啶类污染物，降低废水的毒性，提高废水的可生化性，其优 先进行电催化氧化处理，利用电催化氧化反应设备产生的强氧化物质对水中吡啶类有机物 进行分解，提高后续微电解处理单元的处理效率；生化处理采用厌氧水解+加压生物接触 氧化组合工艺，提高生化处理的有机负荷、处理效率和耐盐能力。本处理工艺具有耐冲击负 荷能力强、处理效果好、运行费用较低的特点，可保证高浓度吡啶废水经处理后稳定达标排放。本专利技术工艺流程中，电催化氧化工艺段采用高效多维电极电催化反应器。反应器 阳极板为表面涂覆多种催化物质的钛板，阴、阳极极板间充填有表面担载了多种催化物质 涂层的粒子电极，极板与粒子表面催化物质由锡、锑、铱、钽、锰等多种金属氧化物组合，涂 覆烧结而成。反应器在电场与催化物质作用下，产生的以羟基自由基(·0Η)为主的多种强 氧化物质，氧化降解有机物。由于反应器具有多维结构，传质效率提高，废水处理效果显著。所述微电解反应器中，铁屑和碳粒按体积比1 1混合装填，铁为阳极、碳为阴极， 铁和碳构成若干个微小的腐蚀电池。工作时，在酸性、富氧条件下，铁与碳之间形成微电流 反应器，废水中的有机物在腐蚀电池微电流的作用下被还原和氧化。所述加压生物接触氧化处理系统是一个封闭的、带有一定工作压力的好氧生物反本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高浓度吡啶类废水处理工艺，其特征在于废水依次经过如下几个工艺段进行处理：电催化氧化工艺段——将吡啶类废水的ｐＨ值调节至３．０～４．０，并送入电催化反应器进行电催化氧化处理；微电解工艺段——经电催化氧化处理后的废水送入微电解反应器处理，微电解反应器底部曝气充氧，反应过程适量加酸，保持废水的ｐＨ值为酸性；混凝沉淀工艺段——微电解反应器的出水进入混凝沉淀处理单元，向混凝沉淀处理单元内加碱调节废水的ｐＨ值至弱碱性，再加入ＰＡＭ，进行混凝反应，经沉淀后出水；厌氧水解工艺段——混凝沉淀处理后的出水经盐度调节后，进入厌氧水解设备，通过厌氧生物菌对废水中的有机物进一步降解；加压接触氧化工艺段——厌氧水解出水进入加压接触氧化反应器，通过好氧生物菌对废水中的有机物进行降解。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹敏，刘秀宁，汤捷，吴剑，杜小军，陆继来，
申请(专利权)人：江苏省环境科学研究院，南京赛佳环保实业有限公司，
类型：发明
国别省市：84