本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用“臭氧氧化+好氧+活性炭吸附”的組合工藝處理順酐加氫法制備1,4-丁二醇(BDO)過程中所產(chǎn)生的含高濃度鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的有機(jī)廢水的方法。

背景技術(shù)：

鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)是一種環(huán)境激素類物質(zhì)，在日常生活和生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，主要用于塑料增塑劑、農(nóng)藥、印染、化妝品等的生產(chǎn)中，在土壤、水體、大氣及生物體內(nèi)均有DBP的存在。在順酐加氫法生產(chǎn)1,4-丁二醇(BDO)的過程中，采用DBP作為有機(jī)溶劑，回收未反應(yīng)的順酐，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物分離，因此產(chǎn)生含高濃度DBP的有機(jī)廢水。DBP在自然條件下的光解和水解速率都很緩慢，且容易在生物體內(nèi)富集，引起中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)的功能性變化，嚴(yán)重的產(chǎn)生致突變和致畸胎的作用。如果DBP污水未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)導(dǎo)致水體中的生物免疫力下降、生殖能力降低等，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。

目前針對(duì)污水中DBP的去除主要采用微生物降解的處理方法，但是使用微生物降解的方法僅適用于污染物濃度較低的污水，含高濃度DBP的污水對(duì)菌體的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生抑制作用，削弱微生物的降解效 率。因此含高濃度DBP的工業(yè)廢水不適宜直接使用微生物降解的方法處理。

采用臭氧氧化法處理DBP污水是一種高效的水處理工藝，通過臭氧與水中難降解的有機(jī)物充分接觸發(fā)生反應(yīng)，將大分子有機(jī)物斷鏈開環(huán)，氧化成小分子物質(zhì)。臭氧氧化法的主要優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)迅速，流程簡(jiǎn)單，沒有二次污染問題。與活性炭吸附法結(jié)合，可以有效去除污水中的溶解性有機(jī)物，對(duì)于高濃度工業(yè)廢水，這種組合工藝可以有效提高廢水的可生化性，降低污水的化學(xué)需氧量(COD)，實(shí)現(xiàn)污水的深度處理，使污水達(dá)標(biāo)排放。

專利“一種氧化去除飲用水中微量鄰苯二甲酸二丁酯的方法”(ZL 02156734.4)提供了一種氧化去除飲用水中的鄰苯二甲酸二丁酯的方法，以臭氧作為氧化劑，在靜態(tài)反應(yīng)裝置中加入磷酸鹽緩沖溶液，將臭氧通入該反應(yīng)器中，使臭氧與水中的鄰苯二甲酸二丁酯進(jìn)行反應(yīng)，控制pH在4.3～9.15范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間為0～60min，處理后飲用水中的鄰苯二甲酸二丁酯的去除率在45.4％～90％。該專利所涉及的含DBP的水為飲用水，水樣濃度為10mg/L，濃度較低。而對(duì)于化工領(lǐng)域的含高濃度DBP的工業(yè)廢水的處理方法還沒有相關(guān)技術(shù)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種有效處理含高濃度DBP的工業(yè)廢水的方法，利用臭氧氧化、好氧及活性炭吸附的組 合技術(shù)處理DBP廢水，可以實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放，減少有機(jī)廢水對(duì)環(huán)境的污染。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

所述含高濃度DBP的有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為2.3～3.6，DBP濃度為310～490mg/L，COD濃度為2900～5000mg/L。

如圖1所示，具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的有機(jī)廢水置于容器中，向有機(jī)廢水中加入堿，調(diào)節(jié)其pH至7～8。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP的有機(jī)廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧持續(xù)通入，臭氧量為6～8mg/min，反應(yīng)1～3h。

步驟3、好氧，使步驟2中反應(yīng)后的含DBP的廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為3000～5000mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在2～5mg/L，反應(yīng)時(shí)間為10～20h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

步驟4、活性炭吸附，取步驟3中二沉池沉降后出水，向其中加入500～1500mg/L活性炭，吸附2～4h。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟1中所述的堿均為氫氧化鈉或者氫氧化鉀。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟4中經(jīng)活性炭吸附后的含DBP的廢水，出水DBP濃度小于0.2mg/L,COD小于80mg/L，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明通過臭氧氧化技術(shù)可以改變含DBP的污水中有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，使有機(jī)物大分子開環(huán)、斷鍵，氧化成小分子有機(jī)物，從而更容易去除。

2)本發(fā)明中，通過微生物的好氧處理，含DBP廢水的COD大幅度降低，實(shí)現(xiàn)了含DBP廢水的深度處理。

3)本發(fā)明采用活性炭吸附的方法，進(jìn)一步吸附廢水中的溶解性有機(jī)物，保證出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

4)經(jīng)過臭氧氧化處理后的含DBP廢水，其污染物濃度大幅降低，減少對(duì)微生物的毒性，減少對(duì)好氧處理系統(tǒng)的沖擊性，使處理效果有明顯的提高。

5)含高濃度DBP的有機(jī)廢水經(jīng)步驟1～4處理后，出水DBP濃度小于0.2mg/L,COD小于80mg/L，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

附圖說明

本發(fā)明有如下附圖：

圖1本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

采用順酐加氫法制備1,4-丁二醇(BDO)，在BDO分離精制的過程中，用DBP作為溶劑回收未反應(yīng)的順酐，在此過程中產(chǎn)生了大量含有高濃度DBP的有機(jī)廢水，所述含高濃度DBP的有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為2.3～3.6，DBP濃度為310～490mg/L，COD濃度為 2900～5000mg/L。

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的有機(jī)廢水置于容器中，向廢水中加入堿，調(diào)節(jié)其pH至7～8。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP的有機(jī)廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧持續(xù)通入，臭氧量為6～8mg/min，反應(yīng)1～3h。例如：經(jīng)步驟1處理后的有機(jī)廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧持續(xù)通入，臭氧量為6～8mg/min，反應(yīng)1～3h。

步驟3、好氧，使步驟2中反應(yīng)后的含DBP的廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為3000～5000mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在2～5mg/L，反應(yīng)時(shí)間為10～20h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。例如：經(jīng)步驟2處理后的有機(jī)廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，采用微孔曝氣法曝氣，反應(yīng)時(shí)間為10～20h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

步驟4、活性炭吸附，取步驟3中二沉池沉降后出水，向其中加入500～1500mg/L活性炭，吸附2～4h。例如：取二沉池出水，向其中加入活性炭，吸附2～4h。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟1中所述的堿均為氫氧化鈉或者氫氧化鉀。

在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟4中經(jīng)活性炭吸附后的含DBP的廢水，出水DBP濃度小于0.2mg/L,COD小于80mg/L，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

本發(fā)明所述方法的創(chuàng)新點(diǎn)在于利用臭氧氧化、好氧和活性炭吸附 的組合工藝實(shí)現(xiàn)含DBP廢水的深度處理，降低廢水對(duì)于環(huán)境的危害，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

以下為若干實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中含高濃度DBP有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為3.6，DBP含量為350mg/L，COD濃度為3200mg/L，B/C比為0.2

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的廢水置于容器中，向廢水中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)其pH至7。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧量為7mg/min，反應(yīng)3h。

步驟3、好氧，將步驟2中反應(yīng)后的DBP廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為5000mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在3mg/L，反應(yīng)時(shí)間為15h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

步驟4、活性炭吸附，取步驟3中二沉池沉降后出水，向其中加入1000mg/L活性炭，吸附4h。

經(jīng)測(cè)定，臭氧氧化后的廢水B/C為0.3，比原水顯著提高，經(jīng)過臭氧氧化+好氧+活性炭吸附的組合工藝處理后的DBP廢水，出水COD濃度為58mg/L，DBP濃度為0.11mg/L。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中含高濃度DBP有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為2.5， DBP含量為310mg/L，COD濃度為4000mg/L，B/C比為0.21。

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的廢水置于容器中，向廢水中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)其pH至8。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧量為7mg/min，反應(yīng)1h。

步驟3、好氧，將步驟2中反應(yīng)后的DBP廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為3500mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在2mg/L，反應(yīng)時(shí)間為17h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

步驟4、活性炭吸附，取步驟3中二沉池沉降后出水，向其中加入1000mg/L活性炭，吸附2h。

經(jīng)測(cè)定，臭氧氧化后的廢水B/C為0.32，比原水顯著提高，經(jīng)過臭氧氧化+好氧+活性炭吸附的組合工藝處理后的DBP廢水，出水COD濃度為69mg/L，DBP濃度為0.19mg/L。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中含高濃度DBP有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為2.3，DBP含量為490mg/L，COD濃度為5000mg/L，B/C比為0.17。

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的廢水置于容器中，向廢水中加入氫氧化鉀，調(diào)節(jié)其pH至7。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP廢水加入到 臭氧反應(yīng)器中，臭氧量為8mg/min，反應(yīng)2h。

步驟3、好氧，將步驟2中反應(yīng)后的DBP廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為4500mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在4mg/L，反應(yīng)時(shí)間為20h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

步驟4、活性炭吸附，取步驟3中二沉池沉降后出水，向其中加入1000mg/L活性炭，吸附3h。

經(jīng)測(cè)定，臭氧氧化后的廢水B/C為0.28，比原水顯著提高，經(jīng)過臭氧氧化+好氧+活性炭吸附的組合工藝處理后的DBP廢水，出水COD濃度為60mg/L，DBP濃度為0.12mg/L。

實(shí)施例4

本實(shí)施例中含高濃度DBP有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為2.9，DBP含量為400mg/L，COD濃度為4200mg/L，B/C比為0.24。

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的廢水置于容器中，向廢水中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)其pH至8。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧量為6mg/min，反應(yīng)3h。

步驟3、好氧，將步驟2中反應(yīng)后的DBP廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為4000mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在5mg/L，反應(yīng)時(shí)間為10h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

步驟4、活性炭吸附，取步驟3中二沉池沉降后出水，向其中加 入1500mg/L活性炭，吸附3h。

經(jīng)測(cè)定，臭氧氧化后的廢水B/C為0.33，比原水顯著提高，經(jīng)過臭氧氧化+好氧+活性炭吸附的組合工藝處理后的DBP廢水，出水COD濃度為65mg/L，DBP濃度為0.16mg/L。

實(shí)施例5

本實(shí)施例中含高濃度DBP有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為3.2，DBP含量為320mg/L，COD濃度為2900mg/L，B/C比為0.22。

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的廢水置于容器中，向廢水中加入氫氧化鉀，調(diào)節(jié)其pH至7。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧量為7mg/min，反應(yīng)1h。

步驟3、好氧，將步驟2中反應(yīng)后的DBP廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為3000mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在4mg/L，反應(yīng)時(shí)間為12h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

步驟4、活性炭吸附，取步驟3中二沉池沉降后出水，向其中加入500mg/L活性炭，吸附2h。

經(jīng)測(cè)定，臭氧氧化后的廢水B/C為0.31，比原水顯著提高，經(jīng)過臭氧氧化+好氧+活性炭吸附的組合工藝處理后的DBP廢水，出水COD濃度為73mg/L，DBP濃度為0.19mg/L。

對(duì)比例1

本對(duì)比例中含高濃度DBP有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為3.3，DBP含量為360mg/L，COD濃度為4100mg/L，B/C比為0.24。

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的廢水置于容器中，向廢水中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)其pH至7。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧量為7mg/min，反應(yīng)3h。

步驟3、好氧，將步驟2中反應(yīng)后的DBP廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)池，污泥濃度為5000mg/L，采用微孔曝氣法曝氣，氧含量維持在3mg/L，反應(yīng)時(shí)間為15h，經(jīng)過二沉池沉降后出水。

經(jīng)臭氧氧化+好氧組合工藝處理后的DBP廢水，出水COD濃度為191mg/L，DBP濃度為0.8mg/L。與實(shí)施例1相比，不經(jīng)過活性炭吸附處理，DBP廢水出水DBP濃度大于0.2mg/L，COD大于80mg/L，無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

對(duì)比例2

本實(shí)施例中含高濃度DBP有機(jī)廢水的水質(zhì)特征為：pH為2.3，DBP含量為390mg/L，COD濃度為4100mg/L，B/C比為0.21。

具體包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)廢水pH，取含高濃度DBP的廢水置于容器中，向廢水中加入氫氧化鉀，調(diào)節(jié)其pH至7。

步驟2、臭氧氧化，將步驟1中調(diào)節(jié)pH后的含DBP廢水加入到臭氧反應(yīng)器中，臭氧量為8mg/min，反應(yīng)2h。

步驟3、活性炭吸附，取步驟2中臭氧氧化出水，向其中加入1000mg/L活性炭，吸附3h。

經(jīng)臭氧氧化+活性炭吸附組合工藝處理后的DBP廢水，出水COD濃度為410mg/L，DBP濃度為30mg/L。與實(shí)施例3相比，不經(jīng)過好氧處理，DBP廢水出水DBP濃度大于0.2mg/L，COD大于80mg/L，無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。