一种含焦油类联吡啶杂环废水处理方法与流程

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本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种含焦油类联吡啶杂环废水处理方法。


背景技术：

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除草剂农药市场不可或缺的一部分，随着现代农业的发展，各种类型的除草剂被研发出来，迅速占领农药市场。联吡啶类灭生性除草剂由于其优良的使用效果，近年来使用量不断增大。与此同时，大量的含焦油类联吡啶杂环废水也在生产过程中不可避免的产生，该废水中含有吡啶、氰根离子、氨态氮、联吡啶阳离子等物质，废水呈强碱性，色度大，具有刺激性气味，易对设备造成腐蚀，危害人体健康。
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目前处理含焦油类联吡啶杂环废水的方法主要包括焚烧法、高级氧化法、纳滤膜处理技术、液膜分离技术、吸附与强氧化剂协同技术以及生化法等。采用焚烧炉处理此类废水的设备投入以及运行费用都很高，无法大规模推广；而利用传统的氧化技术需要在低ph时将氰根氧化分解，再在高ph条件下将氨蒸出，再用水吸收氨气，此方法能耗较大，且吸收的氨纯度不高，回收率较低。吸附法只适用于中低浓度的氨氮废水，对于高浓度废水，频繁地再生树脂，不仅会降低树脂使用寿命，还会增大试剂使用量，增加运行成本；采用滤膜、液膜等技术对水质要求较高，需要先将废水进行一系列的预处理。
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专利cn110407279a提供了一种敌草快废水的处理方法，该方法利用萃取剂在碱性条件进行萃取，萃取出的联吡啶用于前端再生产，该方法简单易操作，但不适用于大量废水的处理，当废水量增大，所需的萃取剂大大增加，运行陈本也随之提高，而萃取出的联吡啶纯度较低，需要经过进一步处理才能继续使用。专利cn107500463a描述的是一种处理百草枯废水的方法，该方法采用甲醛与液碱对废水进行破氰处理，然后通过多效蒸发器与超重力床等对甲醛进行回收，同时浓缩得到的铵盐资源再利用。该方法在工艺上能够确保废水中的污染物质被除去，但添加的甲醛与液碱增加成本，且处理后的废水氨回收率不高，铵盐中杂质较多。


技术实现要素：

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本发明的目的在于提供一种含焦油类联吡啶杂环废水处理方法，能有效去除含焦油类联吡啶杂环废水中的氰根及联吡啶阳离子，操作简单，节约成本，以解决上述背景技术中提出的问题。
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为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
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一种含焦油类联吡啶杂环废水处理方法，包括以下步骤：
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步骤1：高温曝气氧化阶段：含焦油类联吡啶杂环废水从原水罐中以一定流速泵入反应塔中，废水在反应塔中曝气，与空气充分接触，废水中的污染物在高温条件下被氧化降解；
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步骤2：臭氧氧化阶段：经氧化的废水进入中间罐冷却降温，再泵入下一反应器，在
此氧化塔中，臭氧以一定流速通入反应器中，停留足够的时间，与废水接触反应，将其中的还原性物质进一步氧化分解。
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进一步地，步骤1中的反应塔通过热反应温度控制在120-125℃范围内。
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进一步地，步骤1中的反应塔通过与空气管道联通实现曝气，废水在反应塔里的停留时间为4h，曝气量与水的比例为10:1。
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进一步地，空气以一定流速匀速通入反应塔中，充分与废水接触，同时充当搅拌的作用，使废水受热均匀。
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进一步地，步骤2的氧化塔温度控制在35-40℃之内，通过臭氧发生器产生臭氧化空气。
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进一步地，臭氧化空气与废水的比例为15:1，废水在反应器中的停留时间为0.5h。
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进一步地，氧化塔中填充有活性炭作为催化剂。
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进一步地，反应的ph为11-12。
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与现有技术相比，本发明的有益效果是：
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1、本发明原理简单，操作方便，两阶段反应中均不产生新的污染物。
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2、本发明利用连吡啶废水的特性，在强碱性条件下进行反应，提高了氰根的去除效果。
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3、本发明利用利用两种方法的特性，高浓度阶段采用高温曝气方式先将废水中污染物降至一定水平，低浓度时再利用臭氧氧化性质进一步氧化分解，使处理效率大大提高。
具体实施方式
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下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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做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。
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实施例1
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取1l联吡啶废水，废水cod为12000ppm，氨氮9.1万ppm，其中含有氰根12320ppm，联吡啶阳离子1720ppm。将废水置于三口烧瓶中，烧瓶接入加热套中加热，保持液体温度在120℃，并向其中通入空气，流速为40ml/min，反应4h后，将废水去除测定，标记为反应(1)。
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经过步骤(1)处理的废水重新装入反应瓶中，反应瓶接入水浴锅中，保持废水温度在38℃左右，向瓶中插入臭氧发生器导管，以500ml/min的流速向反应瓶中通入臭氧化空气，待反应半小时后，取出反应瓶，检测废水指标，标记为反应(2)。
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实施例2
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取1l联吡啶废水，废水cod为11400ppm，氨氮8.7万ppm，其中含有氰根14650ppm，联吡啶阳离子1430ppm。将废水置于三口烧瓶中，烧瓶接入加热套中加热，保持液体温度在120℃，并向其中通入空气，流速为40ml/min，反应4h后，将废水去除测定，标记为反应(1)。
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经过步骤(1)处理的废水重新装入反应瓶中，反应瓶接入水浴锅中，保持废水温度在38℃左右，向瓶中插入臭氧发生器导管，以500ml/min的流速向反应瓶中通入臭氧化空气，待反应半小时后，取出反应瓶，检测废水指标，标记为反应(2)。
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本方法原理是：含焦油类联吡啶杂环废水在120℃条件下进行曝气反应，废水中的
氰根离子及联吡啶阳离子等在此条件下部分被氧化分解，再在35-40℃反应温度下与臭氧充分接触，利用臭氧的氧化性对废水中的污染物进一步处理，将其降解至较低水平，后续通过氨回收等工艺对废水进行回收再利用。
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实施例1和实施例2的废水指标检测结果如下表1
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表1废水指标检测
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通过以上实施例以及小试结果可以看出，通过高温曝气+臭氧氧化两步法可以有效降解含焦油类联吡啶杂环废水中的氰根及联吡啶阳离子，处理后的废水再通过氨回收、浓缩等工艺进一步处理。
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由于含焦油类联吡啶杂环废水含有吡啶、氰根、联吡啶等多种污染物，废水污染物种类多，浓度高，一般的氧化方法难以处理，而现有的氧化技术不仅处理过程复杂，还会引入新的离子杂质，加大后续处理难处。因此，本发明提供一种适用于含焦油类联吡啶杂环废水的处理方法，本方法在处理废水过程中可直接降解氰根及联吡啶阳离子，不引入其他杂质，处理后的废水氨回收效率显著提高，具有操作简单，安全无污染的特。
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以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。