一種利福平廢水的生化前處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術領域，特別涉及一種利福平廢水的生化前處理方法。
【背景技術】
[0002]利福平廢水是指生產利福平產生的廢水。該廢水中主要含有二甲基甲酰胺、乙酸、甲基哌嗪、丁醇等有機污染物。由于利福平廢水成分復雜，有機污染物濃度高，含生物抑制物質，可生化性(B1chemical Oxygen Demand/Chemical Oxygen Demand，B/C)較差，處理困難。通常在進行生化處理前，需要先進行前處理，以提高利福平廢水的可生化性。
[0003]現(xiàn)階段公開的利福平廢水的生化前處理方法主要有微電解法、水解酸化法，但是目前公開的這些方法只能提高中低濃度(C0DCr(采用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)作為氧化劑測定出的化學需氧量(Chemical Oxygen Demand)) < 36000mg/L)的利福平廢水的可生化性，對于提高高濃度利福平廢水的可生化性，效果仍舊欠佳。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例公開了一種利福平廢水的生化前處理方法，用于解決高濃度利福平廢水可生化性提高困難的問題。技術方案如下:
[0005]—種利福平廢水的生化前處理方法，所述利福平廢水的0?&為10000?300000mg/L，色度為2048倍以上，包括以下步驟:
[0006]I)、將利福平廢水的pH值調至I?5，加入微電解催化還原氧化填料，進行連續(xù)曝氣，處理0.5?3h后過濾，收集濾液;將獲得的濾液的pH值調至2?5，加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行連續(xù)曝氣，協(xié)同氧化處理0.5?6h ；
[0007]或
[0008]將利福平廢水的pH值調至I?5，加入微電解催化還原氧化填料，同時加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行連續(xù)曝氣，協(xié)同氧化處理0.5?6h ；
[0009]所述微電解催化還原氧化填料與所述利福平廢水的質量體積比為0.5:1?3:1g/ml ；
[0010]所述協(xié)同氧化劑包括:過氧化氫、二氧化氯、過氧化鈣、臭氧、次氯酸鈉、過硫酸鈉中的一種或多種；
[0011]所述協(xié)同氧化劑的添加量為所述利福平廢水中CODcr質量的5%?50%；
[0012]2 )、將步驟I)處理獲得的液體的pH值調至9?12，過濾，收集濾液；
[0013]3)、將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6?8，加入水解酸化細菌，處理12?48h后收集出水，出水即為前處理出水。
[0014]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，步驟I)中將利福平廢水的pH值調至2?5。
[0015]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實施方式中，所述微電解催化還原氧化填料為鐵炭微電解填料。
[0016]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實施方式中，所述連續(xù)曝氣的氣體與所述利福平廢水的氣水體積比為3:1?10:1。
[0017]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實施方式中，步驟I)中的協(xié)同氧化處理時間為I?3h。
[0018]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實施方式中，所述協(xié)同氧化劑的添加量為所述利福平廢水中CODcr質量的10%?25%。
[0019]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實施方式中，步驟2)中將步驟I)處理獲得的液體的pH值調至10。
[0020]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實施方式中，步驟3)中將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6.5?7.5o
[0021 ]本發(fā)明提供的一種利福平廢水的生化前處理方法，先通過微電解催化還原氧化和氧化劑協(xié)同氧化兩種化學方法降低廢水的生物毒性，同時破壞難降解大分子，提高廢水的可生化性;再通過水解酸化的生物方法進一步提高廢水的可生化性，前處理出水可直接進入生化處理系統(tǒng)，解決了高濃度利福平廢水可生化性提高困難的問題。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明提供了一種利福平廢水的生化前處理方法，所述利福平廢水的CODcr為10000?300000mg/L，色度為2048倍以上，包括以下步驟:
[0023]I )、將利福平廢水的pH值調至I?5，加入微電解催化還原氧化填料，進行連續(xù)曝氣，處理0.5?3h后過濾，收集濾液;將獲得的濾液的pH值調至2?5，加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行連續(xù)曝氣，協(xié)同氧化處理0.5?6h ；
[0024]或
[0025]將利福平廢水的pH值調至I?5，加入微電解催化還原氧化填料，同時加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行連續(xù)曝氣，協(xié)同氧化處理0.5?6h ；
[0026]所述微電解催化還原氧化填料與所述利福平廢水的質量體積比為0.5:1?3:1g/ml ；
[0027]所述協(xié)同氧化劑包括:過氧化氫、二氧化氯、過氧化鈣、臭氧、次氯酸鈉、過硫酸鈉中的一種或多種；
[0028]所述協(xié)同氧化劑的添加量為所述利福平廢水中CODcr質量的5%?50%;
[0029]2)、將步驟I)處理獲得的液體的pH值調至9?12，過濾，收集濾液；
[0030]3)、將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6?8，加入水解酸化細菌，處理12?48h后收集出水，出水即為前處理出水。
[0031]本發(fā)明方案的步驟I)中將利福平廢水的pH值調至I?5，優(yōu)選的，將利福平廢水的pH值調至2?5;然后加入微電解催化還原氧化填料，進行連續(xù)曝氣處理。所述微電解催化還原氧化填料是由具有高電位差的金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術生產而成，具體的，可以為鐵炭微電解填料，也就是通過高溫燒結等手段將鐵及金屬催化劑與炭包容在一起形成的架構式鐵炭結構。所述連續(xù)曝氣的氣體為空氣或氧氣，優(yōu)選為空氣。
[0032]在本發(fā)明方案中，步驟I)中的微電解催化還原氧化處理和協(xié)同氧化處理可以分開進行，也可以同步進行。微電解催化還原氧化處理和協(xié)同氧化處理分開進行時，在微電解催化還原氧化處理后過濾，并調節(jié)濾液的PH值，然后添加協(xié)同氧化劑。微電解催化還原氧化處理和協(xié)同氧化處理同步進行時，加入微電解催化還原氧化填料的同時加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行反應，這樣可以縮短處理時間，提高處理效率。優(yōu)選的，步驟I)中的協(xié)同氧化處理時間為I
?3h0
[0033]本發(fā)明方案中，所述協(xié)同氧化劑的添加量為所述利福平廢水中CODcr質量的5%?50 % ;其中，利福平廢水中CODcr質量等于利福平廢水的體積與利福平廢水中CODcr值的乘積；例如:利福平廢水的體積為2L，利福平廢水中CODcr為40000mg/L，則利福平廢水中CODcr質量為80000mg ο優(yōu)選的，所述協(xié)同氧化劑的添加量為所述利福平廢水中CODcr質量的1 %?25% ο
[0034]本發(fā)明方案中，連續(xù)曝氣的氣體的體積可以根據(jù)利福平廢水的體積以及連續(xù)曝氣的氣體與利福平廢水的氣水體積比來確定。在具體的操作過程中，一般是通過控制連續(xù)曝氣的氣體的流量和處理時間來控制氣體的體積。在實驗過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述連續(xù)曝氣的氣體與所述利福平廢水的氣水體積比在3:1?10:1范圍內，微電解催化還原氧化處理和協(xié)同氧化處理的處理效果較佳。
[0035]本發(fā)明方案的步驟2)中將步驟I)處理獲得的液體的pH值調至9?12是為了終止步驟I)的氧化處理，分解未參與反應的協(xié)同氧化劑，以便進行后續(xù)處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若調節(jié)的PH值小于9，氧化處理只有部分終止，若調節(jié)的pH值大于12，調節(jié)pH值所用的試劑量過多，但是終止程度與PH值小于12的情況相似，所以pH為9?12是較合適的范圍。優(yōu)選的，將步驟I)處理獲得的液體的pH值調至1。
[0036]本發(fā)明中，加入水解酸化細菌之前需要將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6?8，以利于水解酸化細菌進行水解酸化;優(yōu)選的，將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6.5?7.5。所述水解酸化細菌為水解細菌和酸化發(fā)酵細菌的混合菌，本領域內的技術人員可以通過從市場上購買獲得，然后按照購買時附帶的說明書在使用前對水解酸化細菌進行活化，活化后再加入到已調好pH值的步驟2)獲得的濾液中，對濾液進行水解酸化處理;也可以從污泥等培養(yǎng)得到水解酸化細菌，然后將污泥加入到已調好PH值的步驟2)獲得的濾液中，對濾液進行水解酸化處理，具體如何得到水解酸化細菌本發(fā)明在此不進行具體限定。由于水解酸化技術已多有報道，水解酸化技術的相關工藝對于本領域技術人員來說是公知的，因此，本領域技術人員可以根據(jù)所需處理的利福平廢水的具體情況來控制水解酸化細菌的加入量，本發(fā)明在此不進行具體限定。
[0037]需要說明的是，過濾通常包括抽濾、沙濾、板框壓濾等，本發(fā)明在此不作具體限定。
[0038]下面將結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行描述，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039]實施例中用到的水解酸化細菌從市場上購買獲得，并按照以下方法進行活化:
[0040]配制營養(yǎng)液:稱取4g葡萄糖、Ig蛋白胨于錐形瓶中，再加入10ml水，用紗布將錐形瓶封口，將封口后的錐形瓶置于高溫滅菌鍋中，在135°C下蒸30min，完成后取出靜置冷卻。[0041 ] 活化:取45.4g水解酸化細菌，加入到IL水中，再加入50ml營養(yǎng)液，放置24h，得到活化后的水解酸化細菌。
[0042]實施例所用到的試劑均市售可得。
[0043]實施例1
[0044]利福平廢水的初始指標:CODer為80360mg/L，色度4096倍，B/C為0.08。
[0045]取IL利福平廢水，調節(jié)pH值至2，加入500g鐵炭微電解填料，通入空氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為1.5L/h，處理2h;處理結束后過濾，并調節(jié)濾液的pH值至3，加入5g H2O2，通入空氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為1.5L/h，反應4h后用NaOH溶液調節(jié)pH至10，終止反應同時產生沉淀，過濾后調節(jié)濾液的pH至6，加入50ml已活化的水解酸化細菌，處理24h后收集出水。
[0046]出水指標:CODcr為62198mg/L，色度256倍，B/C為0.37，出水可直接進入生化系統(tǒng)處理。
[0047]實施例2
[0048]利福平廢水的初始指標:C0D&為111360mg/L，色度8192倍，B/C為0.08。
[0049]取500ml利福平廢水，調節(jié)pH值至3，加入500g鐵炭微電解填料，通入氧氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為1.2L/h，處理1.5h;處理結束后過濾，并調節(jié)濾液的pH值至4，加入4g次氯酸鈉，通入氧氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為1.2L/h，反應3h后用NaOH溶液調節(jié)pH至9，終止反應同時產生沉淀，過濾后調節(jié)濾液的PH至7，加入2.5ml已活化的水解酸化細菌，處理36h后收集出水。
[0050]出水指標:CODcr為58497mg/L，色度256倍，B/C為0.41，出水可直接進入生化系統(tǒng)處理。
[0051 ] 實施例3
[0052]利福平廢水的初始指標:0?&為1810121^/1，色度8192倍，8/(:為0.08。
[0053]取500ml利福平廢水，調節(jié)pH值至4，加入500g鐵炭微電解填料，通入空氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為2.5L/h，處理Ih;處理結束后過濾，并調節(jié)濾液的pH值至4，加入4.Sg過硫酸鈉，通入空氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為2.5L/h，反應2h后用NaOH溶液調節(jié)pH至12，終止反應同時產生沉淀，過濾后調節(jié)濾液的pH至6.5，加入2.5ml已活化的水解酸化細菌，處理48h后收集出水。
[0054]出水指標:CODcr為54342mg/L，色度512倍，B/C為0.42，出水可直接進入生化系統(tǒng)處理。
[0055]實施例4
[0056]利福平廢水的初始指標:0?&為2122501^/1，色度8192倍，8/(:為0.08。
[0057]取500ml利福平廢水，調節(jié)pH值至3，加入500g鐵炭微電解填料，同時加入7g CaO2，通入空氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為1.5L/h，反應2h后用NaOH溶液調節(jié)pH至10，終止反應同時產生沉淀，過濾后調節(jié)濾液的PH至6.5，加入2.5ml已活化的水解酸化細菌，處理24h后收集出水。
[0058]出水指標:CODcr為55716mg/L，色度512倍，B/C為0.42，出水可直接進入生化系統(tǒng)處理。
[0059]對比例
[0060]利福平廢水的初始指標:0?&為2122501^/1，色度8192倍，8/(:為0.08。
[0061 ] 取500ml利福平廢水，調節(jié)pH值至3，加入500g鐵炭微電解填料，通入空氣進行連續(xù)曝氣，曝氣量為1.5L/h，處理2h后收集出水。
[0062]出水指標:0?&為2075401^/1，色度512倍，8/(:為0.2，且經液相色譜分析廢水中含有部分生物毒性物質，出水不可直接進入生化系統(tǒng)處理。
[0063]從上述實施例和對比例可知，對于提高高濃度利福平廢水的可生化性，單獨的微電解法達不到實施例1至4的處理效果。需要說明的是，高濃度利福平廢水中由于生物毒性較強，如果直接加入水解酸化細菌，水解酸化細菌會被生物毒性物質殺死，所以對于高濃度利福平廢水不能直接采用水解酸化法進行處理。而本發(fā)明提供的一種利福平廢水的生化前處理方法，先通過微電解催化還原氧化和氧化劑協(xié)同氧化兩種化學方法降低廢水的生物毒性，同時破壞難降解大分子，提高廢水的可生化性;再通過水解酸化的生物方法進一步提高廢水的可生化性，前處理出水可直接進入生化處理系統(tǒng)，解決了高濃度利福平廢水可生化性提高困難的問題。
[0064]以上對本發(fā)明所提供的一種利福平廢水的生化前處理方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其中心思想。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護。
【主權項】
1.一種利福平廢水的生化前處理方法，所述利福平廢水的CODcr為10000?300000mg/L，色度為2048倍以上，其特征在于，包括以下步驟: 1)、將利福平廢水的pH值調至I?5，加入微電解催化還原氧化填料，進行連續(xù)曝氣，處理0.5?3h后過濾，收集濾液;將獲得的濾液的pH值調至2?5，加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行連續(xù)曝氣，協(xié)同氧化處理0.5?6h; 或 將利福平廢水的PH值調至I?5，加入微電解催化還原氧化填料，同時加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行連續(xù)曝氣，協(xié)同氧化處理0.5?6h ； 所述微電解催化還原氧化填料與所述利福平廢水的質量體積比為0.5:1?3: lg/ml;所述協(xié)同氧化劑包括:過氧化氫、二氧化氯、過氧化鈣、臭氧、次氯酸鈉、過硫酸鈉中的一種或多種； 所述協(xié)同氧化劑的添加量為所述利福平廢水中CODcr質量的5 %?50 % ; 2)、將步驟I)處理獲得的液體的pH值調至9?12，過濾，收集濾液； 3)、將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6?8，加入水解酸化細菌，處理12?48h后收集出水，出水即為前處理出水。2.如權利要求1所述的前處理方法，其特征在于，步驟I)中將利福平廢水的pH值調至2?5ο3.如權利要求1所述的前處理方法，其特征在于，所述微電解催化還原氧化填料為鐵炭微電解填料。4.如權利要求1所述的前處理方法，其特征在于，所述連續(xù)曝氣的氣體與所述利福平廢水的氣水體積比為3:1?10:1。5.如權利要求1所述的前處理方法，其特征在于，步驟I)中的協(xié)同氧化處理時間為I?3h。6.如權利要求1所述的前處理方法，其特征在于，所述協(xié)同氧化劑的添加量為所述利福平廢水中CODcr質量的10%?25%。7.如權利要求1所述的前處理方法，其特征在于，步驟2)中將步驟I)處理獲得的液體的pH值調至10。8.如權利要求1至7中任一項所述的前處理方法，其特征在于，步驟3)中將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6.5?7.5。
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種利福平廢水的生化前處理方法，利福平廢水的CODCr為10000～300000mg/L，色度為2048倍以上，包括以下步驟：1)、將利福平廢水的pH值調至1～5，加入微電解催化還原氧化填料，進行連續(xù)曝氣，處理0.5～3h后過濾；將獲得的濾液的pH值調至2～5，加入?yún)f(xié)同氧化劑，進行連續(xù)曝氣，處理0.5～6h；2)、將步驟1)處理獲得的液體的pH值調至9～12，過濾；3)、將步驟2)獲得的濾液的pH值調至6～8，加入水解酸化細菌，處理12～48h后收集出水，出水即為前處理出水。本發(fā)明提供的方法，解決了高濃度利福平廢水可生化性提高困難的問題。
【IPC分類】C02F103/36, C02F9/14, C02F101/30
【公開號】CN105712576
【申請?zhí)枴緾N201610073018
【發(fā)明人】喬瑞平, 劉峰, 蔣瑋, 張利彬, 李璐
【申請人】博天環(huán)境集團股份有限公司, 博天環(huán)境工程（北京）有限公司