一种利福平废水的生化前处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种利福平废水的生化前处理方法。
【背景技术】
[0002]利福平废水是指生产利福平产生的废水。该废水中主要含有二甲基甲酰胺、乙酸、甲基哌嗪、丁醇等有机污染物。由于利福平废水成分复杂，有机污染物浓度高，含生物抑制物质，可生化性(B1chemical Oxygen Demand/Chemical Oxygen Demand，B/C)较差，处理困难。通常在进行生化处理前，需要先进行前处理，以提高利福平废水的可生化性。
[0003]现阶段公开的利福平废水的生化前处理方法主要有微电解法、水解酸化法，但是目前公开的这些方法只能提高中低浓度(C0DCr(采用重铬酸钾(K2Cr2O7)作为氧化剂测定出的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand)) < 36000mg/L)的利福平废水的可生化性，对于提高高浓度利福平废水的可生化性，效果仍旧欠佳。
【发明内容】
[0004]本发明实施例公开了一种利福平废水的生化前处理方法，用于解决高浓度利福平废水可生化性提高困难的问题。技术方案如下:
[0005]—种利福平废水的生化前处理方法，所述利福平废水的0?&为10000?300000mg/L，色度为2048倍以上，包括以下步骤:
[0006]I)、将利福平废水的pH值调至I?5，加入微电解催化还原氧化填料，进行连续曝气，处理0.5?3h后过滤，收集滤液;将获得的滤液的pH值调至2?5，加入协同氧化剂，进行连续曝气，协同氧化处理0.5?6h ；
[0007]或
[0008]将利福平废水的pH值调至I?5，加入微电解催化还原氧化填料，同时加入协同氧化剂，进行连续曝气，协同氧化处理0.5?6h ；
[0009]所述微电解催化还原氧化填料与所述利福平废水的质量体积比为0.5:1?3:1g/ml ；
[0010]所述协同氧化剂包括:过氧化氢、二氧化氯、过氧化钙、臭氧、次氯酸钠、过硫酸钠中的一种或多种；
[0011]所述协同氧化剂的添加量为所述利福平废水中CODcr质量的5%?50%；
[0012]2 )、将步骤I)处理获得的液体的pH值调至9?12，过滤，收集滤液；
[0013]3)、将步骤2)获得的滤液的pH值调至6?8，加入水解酸化细菌，处理12?48h后收集出水，出水即为前处理出水。
[0014]在本发明的一种优选实施方式中，步骤I)中将利福平废水的pH值调至2?5。
[0015]在本发明的一种更为优选实施方式中，所述微电解催化还原氧化填料为铁炭微电解填料。
[0016]在本发明的一种更为优选实施方式中，所述连续曝气的气体与所述利福平废水的气水体积比为3:1?10:1。
[0017]在本发明的一种更为优选实施方式中，步骤I)中的协同氧化处理时间为I?3h。
[0018]在本发明的一种更为优选实施方式中，所述协同氧化剂的添加量为所述利福平废水中CODcr质量的10%?25%。
[0019]在本发明的一种更为优选实施方式中，步骤2)中将步骤I)处理获得的液体的pH值调至10。
[0020]在本发明的一种更为优选实施方式中，步骤3)中将步骤2)获得的滤液的pH值调至6.5?7.5o
[0021 ]本发明提供的一种利福平废水的生化前处理方法，先通过微电解催化还原氧化和氧化剂协同氧化两种化学方法降低废水的生物毒性，同时破坏难降解大分子，提高废水的可生化性;再通过水解酸化的生物方法进一步提高废水的可生化性，前处理出水可直接进入生化处理系统，解决了高浓度利福平废水可生化性提高困难的问题。
【具体实施方式】
[0022]本发明提供了一种利福平废水的生化前处理方法，所述利福平废水的CODcr为10000?300000mg/L，色度为2048倍以上，包括以下步骤:
[0023]I )、将利福平废水的pH值调至I?5，加入微电解催化还原氧化填料，进行连续曝气，处理0.5?3h后过滤，收集滤液;将获得的滤液的pH值调至2?5，加入协同氧化剂，进行连续曝气，协同氧化处理0.5?6h ；
[0024]或
[0025]将利福平废水的pH值调至I?5，加入微电解催化还原氧化填料，同时加入协同氧化剂，进行连续曝气，协同氧化处理0.5?6h ；
[0026]所述微电解催化还原氧化填料与所述利福平废水的质量体积比为0.5:1?3:1g/ml ；
[0027]所述协同氧化剂包括:过氧化氢、二氧化氯、过氧化钙、臭氧、次氯酸钠、过硫酸钠中的一种或多种；
[0028]所述协同氧化剂的添加量为所述利福平废水中CODcr质量的5%?50%;
[0029]2)、将步骤I)处理获得的液体的pH值调至9?12，过滤，收集滤液；
[0030]3)、将步骤2)获得的滤液的pH值调至6?8，加入水解酸化细菌，处理12?48h后收集出水，出水即为前处理出水。
[0031]本发明方案的步骤I)中将利福平废水的pH值调至I?5，优选的，将利福平废水的pH值调至2?5;然后加入微电解催化还原氧化填料，进行连续曝气处理。所述微电解催化还原氧化填料是由具有高电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，具体的，可以为铁炭微电解填料，也就是通过高温烧结等手段将铁及金属催化剂与炭包容在一起形成的架构式铁炭结构。所述连续曝气的气体为空气或氧气，优选为空气。
[0032]在本发明方案中，步骤I)中的微电解催化还原氧化处理和协同氧化处理可以分开进行，也可以同步进行。微电解催化还原氧化处理和协同氧化处理分开进行时，在微电解催化还原氧化处理后过滤，并调节滤液的PH值，然后添加协同氧化剂。微电解催化还原氧化处理和协同氧化处理同步进行时，加入微电解催化还原氧化填料的同时加入协同氧化剂，进行反应，这样可以缩短处理时间，提高处理效率。优选的，步骤I)中的协同氧化处理时间为I
?3h0
[0033]本发明方案中，所述协同氧化剂的添加量为所述利福平废水中CODcr质量的5%?50 % ;其中，利福平废水中CODcr质量等于利福平废水的体积与利福平废水中CODcr值的乘积；例如:利福平废水的体积为2L，利福平废水中CODcr为40000mg/L，则利福平废水中CODcr质量为80000mg ο优选的，所述协同氧化剂的添加量为所述利福平废水中CODcr质量的1 %?25% ο
[0034]本发明方案中，连续曝气的气体的体积可以根据利福平废水的体积以及连续曝气的气体与利福平废水的气水体积比来确定。在具体的操作过程中，一般是通过控制连续曝气的气体的流量和处理时间来控制气体的体积。在实验过程中，发明人发现，所述连续曝气的气体与所述利福平废水的气水体积比在3:1?10:1范围内，微电解催化还原氧化处理和协同氧化处理的处理效果较佳。
[0035]本发明方案的步骤2)中将步骤I)处理获得的液体的pH值调至9?12是为了终止步骤I)的氧化处理，分解未参与反应的协同氧化剂，以便进行后续处理。发明人发现，若调节的PH值小于9，氧化处理只有部分终止，若调节的pH值大于12，调节pH值所用的试剂量过多，但是终止程度与PH值小于12的情况相似，所以pH为9?12是较合适的范围。优选的，将步骤I)处理获得的液体的pH值调至1。
[0036]本发明中，加入水解酸化细菌之前需要将步骤2)获得的滤液的pH值调至6?8，以利于水解酸化细菌进行水解酸化;优选的，将步骤2)获得的滤液的pH值调至6.5?7.5。所述水解酸化细菌为水解细菌和酸化发酵细菌的混合菌，本领域内的技术人员可以通过从市场上购买获得，然后按照购买时附带的说明书在使用前对水解酸化细菌进行活化，活化后再加入到已调好pH值的步骤2)获得的滤液中，对滤液进行水解酸化处理;也可以从污泥等培养得到水解酸化细菌，然后将污泥加入到已调好PH值的步骤2)获得的滤液中，对滤液进行水解酸化处理，具体如何得到水解酸化细菌本发明在此不进行具体限定。由于水解酸化技术已多有报道，水解酸化技术的相关工艺对于本领域技术人员来说是公知的，因此，本领域技术人员可以根据所需处理的利福平废水的具体情况来控制水解酸化细菌的加入量，本发明在此不进行具体限定。
[0037]需要说明的是，过滤通常包括抽滤、沙滤、板框压滤等，本发明在此不作具体限定。
[0038]下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]实施例中用到的水解酸化细菌从市场上购买获得，并按照以下方法进行活化:
[0040]配制营养液:称取4g葡萄糖、Ig蛋白胨于锥形瓶中，再加入10ml水，用纱布将锥形瓶封口，将封口后的锥形瓶置于高温灭菌锅中，在135°C下蒸30min，完成后取出静置冷却。[0041 ] 活化:取45.4g水解酸化细菌，加入到IL水中，再加入50ml营养液，放置24h，得到活化后的水解酸化细菌。
[0042]实施例所用到的试剂均市售可得。
[0043]实施例1
[0044]利福平废水的初始指标:CODer为80360mg/L，色度4096倍，B/C为0.08。
[0045]取IL利福平废水，调节pH值至2，加入500g铁炭微电解填料，通入空气进行连续曝气，曝气量为1.5L/h，处理2h;处理结束后过滤，并调节滤液的pH值至3，加入5g H2O2，通入空气进行连续曝气，曝气量为1.5L/h，反应4h后用NaOH溶液调节pH至10，终止反应同时产生沉淀，过滤后调节滤液的pH至6，加入50ml已活化的水解酸化细菌，处理24h后收集出水。
[0046]出水指标:CODcr为62198mg/L，色度256倍，B/C为0.37，出水可直接进入生化系统处理。
[0047]实施例2
[0048]利福平废水的初始指标:C0D&为111360mg/L，色度8192倍，B/C为0.08。
[0049]取500ml利福平废水，调节pH值至3，加入500g铁炭微电解填料，通入氧气进行连续曝气，曝气量为1.2L/h，处理1.5h;处理结束后过滤，并调节滤液的pH值至4，加入4g次氯酸钠，通入氧气进行连续曝气，曝气量为1.2L/h，反应3h后用NaOH溶液调节pH至9，终止反应同时产生沉淀，过滤后调节滤液的PH至7，加入2.5ml已活化的水解酸化细菌，处理36h后收集出水。
[0050]出水指标:CODcr为58497mg/L，色度256倍，B/C为0.41，出水可直接进入生化系统处理。
[0051 ] 实施例3
[0052]利福平废水的初始指标:0?&为1810121^/1，色度8192倍，8/(:为0.08。
[0053]取500ml利福平废水，调节pH值至4，加入500g铁炭微电解填料，通入空气进行连续曝气，曝气量为2.5L/h，处理Ih;处理结束后过滤，并调节滤液的pH值至4，加入4.Sg过硫酸钠，通入空气进行连续曝气，曝气量为2.5L/h，反应2h后用NaOH溶液调节pH至12，终止反应同时产生沉淀，过滤后调节滤液的pH至6.5，加入2.5ml已活化的水解酸化细菌，处理48h后收集出水。
[0054]出水指标:CODcr为54342mg/L，色度512倍，B/C为0.42，出水可直接进入生化系统处理。
[0055]实施例4
[0056]利福平废水的初始指标:0?&为2122501^/1，色度8192倍，8/(:为0.08。
[0057]取500ml利福平废水，调节pH值至3，加入500g铁炭微电解填料，同时加入7g CaO2，通入空气进行连续曝气，曝气量为1.5L/h，反应2h后用NaOH溶液调节pH至10，终止反应同时产生沉淀，过滤后调节滤液的PH至6.5，加入2.5ml已活化的水解酸化细菌，处理24h后收集出水。
[0058]出水指标:CODcr为55716mg/L，色度512倍，B/C为0.42，出水可直接进入生化系统处理。
[0059]对比例
[0060]利福平废水的初始指标:0?&为2122501^/1，色度8192倍，8/(:为0.08。
[0061 ] 取500ml利福平废水，调节pH值至3，加入500g铁炭微电解填料，通入空气进行连续曝气，曝气量为1.5L/h，处理2h后收集出水。
[0062]出水指标:0?&为2075401^/1，色度512倍，8/(:为0.2，且经液相色谱分析废水中含有部分生物毒性物质，出水不可直接进入生化系统处理。
[0063]从上述实施例和对比例可知，对于提高高浓度利福平废水的可生化性，单独的微电解法达不到实施例1至4的处理效果。需要说明的是，高浓度利福平废水中由于生物毒性较强，如果直接加入水解酸化细菌，水解酸化细菌会被生物毒性物质杀死，所以对于高浓度利福平废水不能直接采用水解酸化法进行处理。而本发明提供的一种利福平废水的生化前处理方法，先通过微电解催化还原氧化和氧化剂协同氧化两种化学方法降低废水的生物毒性，同时破坏难降解大分子，提高废水的可生化性;再通过水解酸化的生物方法进一步提高废水的可生化性，前处理出水可直接进入生化处理系统，解决了高浓度利福平废水可生化性提高困难的问题。
[0064]以上对本发明所提供的一种利福平废水的生化前处理方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其中心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护。
【主权项】
1.一种利福平废水的生化前处理方法，所述利福平废水的CODcr为10000?300000mg/L，色度为2048倍以上，其特征在于，包括以下步骤: 1)、将利福平废水的pH值调至I?5，加入微电解催化还原氧化填料，进行连续曝气，处理0.5?3h后过滤，收集滤液;将获得的滤液的pH值调至2?5，加入协同氧化剂，进行连续曝气，协同氧化处理0.5?6h; 或 将利福平废水的PH值调至I?5，加入微电解催化还原氧化填料，同时加入协同氧化剂，进行连续曝气，协同氧化处理0.5?6h ； 所述微电解催化还原氧化填料与所述利福平废水的质量体积比为0.5:1?3: lg/ml;所述协同氧化剂包括:过氧化氢、二氧化氯、过氧化钙、臭氧、次氯酸钠、过硫酸钠中的一种或多种； 所述协同氧化剂的添加量为所述利福平废水中CODcr质量的5 %?50 % ; 2)、将步骤I)处理获得的液体的pH值调至9?12，过滤，收集滤液； 3)、将步骤2)获得的滤液的pH值调至6?8，加入水解酸化细菌，处理12?48h后收集出水，出水即为前处理出水。2.如权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，步骤I)中将利福平废水的pH值调至2?5ο3.如权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述微电解催化还原氧化填料为铁炭微电解填料。4.如权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述连续曝气的气体与所述利福平废水的气水体积比为3:1?10:1。5.如权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，步骤I)中的协同氧化处理时间为I?3h。6.如权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述协同氧化剂的添加量为所述利福平废水中CODcr质量的10%?25%。7.如权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，步骤2)中将步骤I)处理获得的液体的pH值调至10。8.如权利要求1至7中任一项所述的前处理方法，其特征在于，步骤3)中将步骤2)获得的滤液的pH值调至6.5?7.5。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种利福平废水的生化前处理方法，利福平废水的CODCr为10000～300000mg/L，色度为2048倍以上，包括以下步骤：1)、将利福平废水的pH值调至1～5，加入微电解催化还原氧化填料，进行连续曝气，处理0.5～3h后过滤；将获得的滤液的pH值调至2～5，加入协同氧化剂，进行连续曝气，处理0.5～6h；2)、将步骤1)处理获得的液体的pH值调至9～12，过滤；3)、将步骤2)获得的滤液的pH值调至6～8，加入水解酸化细菌，处理12～48h后收集出水，出水即为前处理出水。本发明提供的方法，解决了高浓度利福平废水可生化性提高困难的问题。
【IPC分类】C02F103/36, C02F9/14, C02F101/30
【公开号】CN105712576
【申请号】CN201610073018
【发明人】乔瑞平, 刘峰, 蒋玮, 张利彬, 李璐
【申请人】博天环境集团股份有限公司, 博天环境工程（北京）有限公司