本发明涉及一种nld-02废水处理的方法及其应用,涉及c02f,具体涉及废水的处理领域。
背景技术:
1、nld-02是一种新型有机磷无卤阻燃剂,具有增塑和阻燃双重功效,应用领域广泛,但是其废水中总磷约8000mg/l、化学需氧量(cod)约100000mg/l、氨氮(nh3-n)约200mg/l、总氮(tn)约1600mg/l、碱性大且含盐量高,性质复杂。nld-02的制备原料主要有吡啶、三氯硫磷和新戊二醇,反应过程中会生成大量溶解性有机磷和可溶解性大分子聚合物。nld-02废水直接进行活性污泥处理会造成生化总磷升高,氨氮升高,污泥由常规土黄色变成黑色,系统崩盘。nld-02废水由于其粘度系数较高,物理吸附和膜分离技术不适用,并且采用电解法处理,应用过程中存在电极清洗困难的问题,因此开发一种可以处理nld-02废水的方法至关重要。
2、中国发明专利cn202021724252.6公开了一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的系统,有机磷农药废水经第一级芬顿催化氧化机构,去除废液中较大一部分cod和有机磷、无机磷等污染物质,并使有机磷开链、断链,去除较难处置的有机磷和其他污染物,对有机磷农药废水的处理具有针对性和专一性,但是其废水的粘度较低,不适合本技术的废水处理。中国发明专利cn201711040977.6公开了一种含磷废水综合处理方法,通过石灰沉淀初步去除废水中的干扰杂质,再加入高锰酸钾将废水中的有机磷物质氧化为无机磷,并通过加入芬顿试剂使废水形成强氧化体系,将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐后,加入氧化钙与正磷酸盐反应生成磷酸钙沉淀从而有效去除废水中的次、亚磷酸盐等无机磷,使磷的去除率得以大大提高,但是对于氨氮类成分无法实现有效去除。
技术实现思路
1、为了去除废水中的tp(总磷)、cod(化学需氧量)、tn(总氮)和吡啶,降低其生物毒性,本发明的第一个方面提供了一种nld-02废水处理的方法,包括以下步骤:
2、s1用无机酸调节废水ph;
3、s2将调节ph后的废水预加热,然后通过注塞泵控制流量打入aop氧化设备中,控制反应温度,反应压力,加入氧化药剂和催化剂,搅拌反应;
4、s3反应后的废水冷却,调节ph后离心过滤,过滤出的固体渣子进行焚烧处理,离心后的废水进行活性污泥法测试。
5、作为一种优选的实施方式,所述步骤s3中废水过滤固体渣子后,重复进行1-3次步骤s2和s3。
6、作为一种优选的实施方式,所述废水为ph值为12-14的废水,所述废水中bod5<10。
7、作为一种优选的实施方式,所述废水为ph值为13.4-13.6的废水,所述废水中bod5<10。
8、作为一种优选的实施方式,所述步骤s1中调节废水的ph至3.0-4.0,所述无机酸为盐酸或硫酸。
9、作为一种优选的实施方式,所述步骤s1中调节废水的ph至3.5-4.0,所述无机酸为盐酸。盐酸的质量浓度为30-40%。
10、优选的,所述盐酸的质量浓度为31%。
11、将nld-02废水调节ph至3.5-4.0,更容易产生硫磷沉淀,原因在于当体系的ph在3.5-4.0时,磷化合物的溶度积较小,磷化合物更容易形成沉淀,除磷效果更佳。
12、作为一种优选的实施方式,所述步骤s2中废水预热的温度为50-65℃。
13、作为一种优选的实施方式,所述步骤s2中废水在aop氧化设备中的反应温度为45-60℃,反应压力为0.101-0.105mpa。
14、作为一种优选的实施方式,所述步骤s2中氧化药剂的添加速度为反应废水体积的1-3‰/h,所述催化剂的添加量为20-40g/l。
15、作为一种优选的实施方式,所述步骤s2中氧化药剂的添加速度为反应废水体积的1.5-2.5‰/h,废水处理量为8l,反应为序批次,一釜反应完后开另一釜,所述催化剂的添加量为25-35g/l。
16、优选的,所述废水的处理量为8l,反应为间歇式反应,一釜反应完后开另一釜。
17、作为一种优选的实施方式,所述步骤s2中氧化药剂的添加速度为反应废水体积的2‰/h,所述催化剂的添加量为30g/l。
18、作为一种优选的实施方式,所述步骤s2中在aop氧化设备中的搅拌速率为100-120rpm,反应时间为35-45h。
19、作为一种优选的实施方式,所述步骤s2中在aop氧化设备中的搅拌速率为100-120rpm,反应时间为40h。
20、作为一种优选的实施方式,所述步骤s3中调节废水ph至6.5-9。
21、作为一种优选的实施方式,所述催化剂为硫酸亚铁,所述氧化药剂为无机过氧化物。
22、作为一种优选的实施方式,所述催化剂为硫酸亚铁,所述氧化药剂为过氧化氢。
23、在aop氧化设备中进行氧化处理,废水中的大分子有机磷硫化合物转化为有机磷硫沉淀,同时去除大量cod,反应过程中部分有机磷转化为无机磷,吡啶容易与h2o2发生反应,生成高反应活性的氧化吡啶,在反应过程中生成沉淀被除去。反应方程式为:c5h5n+h2o2=c5h5no+h2o。
24、申请人在实验过程中发现将nld-02废水通入aop氧化设备后,维持45-60℃的反应温度,并且氧化药剂的添加量为废水体积的1-3‰/h时,废水的氧化处理效率高,并且氧化药剂的使用效率高,猜测可能的原因是:当采用45-60℃的反应温度,并采用1-3‰/h的进药速度时,废水的氧化速度高,引入的过氧化氢中的羟基自由基会转变为超氧自由基,多次冲击废水中吡啶类物质的苯环,酰氯环,吡啶结构,促使其断裂打开形成不溶解的有机沉淀,过氧化氢分解生成超氧自由基的效率不高,因此需要一定的反应扩散时间,当进药速度高于1-3‰/h会造成过氧化氢的堆积分解浪费。并且在45-60℃的反应温度下,过氧化氢具有优异的产生自由基的速率,当超过优选的温度范围,过氧化氢会分解成水和氢气,造成过氧化氢的损失,并且产生的氢气还会带来生产危险。
25、申请人进一步发现,在aop氧化设备中,采用100-120rpm的搅拌速度进行反应,得到的处理后废水cod值较低,容易分离,原因可能是:超出优选的搅拌速率范围,废水为含油废水,油烃与反应生成的气体形成油泡会与废水混合,难以去除,低于优选的搅拌速率范围,过氧化氢分解产生的气体会将废水中的油烃类物质带到废水表面,分离效率下降。
26、本发明的第二个方面提供了一种nld-02废水处理的方法的应用,应用于含cod,氨氮,有机磷的废水处理中。
27、作为一种优选的实施方式,所述含cod,氨氮,有机磷的废水中总磷约8000mg/l、cod约100000mg/l、氨氮nh3-n约200mg/l、总氮tn约1600mg/l。
28、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
29、(1)本发明所述nld-02废水处理的方法,废水通入aop氧化设备后,维持45-60℃的反应温度,并且氧化药剂的添加量为废水体积的2‰/h时,废水的氧化处理效率高,并且氧化药剂的使用效率高。
30、(2)本发明所述nld-02废水处理的方法,通过控制反应ph为3.5-4.0、控制反应温度和搅拌速率,将吡啶生成不溶解性有机沉淀,从而降低废水生化毒性和废水中的总磷,同时生成有机磷硫沉淀,去除废水中大量的cod、磷硫化合物,同时破坏部分大分子有机物将其转化为小分子有机物,提高bod5数值到30左右,为后续的生化处理降低了难度。
31、(3)本发明所述nld-02废水处理的方法,将nld-02废水中的硫磷化合物、吡啶等大分子难降解有机磷转化为高热值沉淀物,可以通过焚烧处理,并且通过控制搅拌速率,避免了废水中油烃的分离处理影响,实现良好的处理效果。