本发明属于废水处理,具体涉及一种含mdea工业废水的处理方法。
背景技术:
1、n-甲基二乙醇胺(mdea)是一种烷醇胺类碱性溶剂,凭借其选择性好、腐蚀性小、低能耗等优点,常被用作脱硫脱碳剂,在装置检修、清洗和钝化过程中也得到了广泛的应用。但在工业应用中,n-甲基二乙醇胺会由于泄露或检修清洗等原因进入水体,由于mdea是一种具有强氧化稳定性和生化阻抗性的有机溶剂,表现出cod高、易溶于水、难吸附、难降解、对微生物有一定毒性等特点,给常规的废水处理工艺造成一定困难,需要进行前处理。因此,mdea废水的高效降解己成为困扰部分产业发展的主要环境问题之一。
2、目前,针对n-甲基二乙醇胺废水的降解,主要有吸附、微电解、水解酸化以及氧化剂、高级氧化等技术,但都存在着处理效率低、降解不彻底的问题。王兵等采用粒子填充作三维电极的方法降解mdea废水,其cod去除率仅有60%;倪钟利采用高温湿式氧化的方法处理mdea废水,cod去除率达到了66.6%;王波等采用先酸化曝气,再将芬顿氧化与臭氧催化氧化联合使用,使mdea废水的去除率高达96%,取得了较好的去除效果,但高级氧化技术的联合使用也大大提高了废水处理的成本。结合现有技术,有效地对mdea废水进行前处理,将大分子有机物转变成小分子物质再降解,为整个矿化过程提供了便利。
3、专利cn103833168a公开了一种甲基二乙醇胺工业废水的微波化学处理方法,通过向废水中加氧化剂,曝气使其混合均匀后,加入敏化剂和混凝剂,在微波作用下吸附沉淀,泥水分离后取上清液,用微波无极灯照射,产生的臭氧和羟基自由基对甲基二乙醇胺进行矿化,其去除率高达90%。该发明有效地将氧化、混凝、微波等方法联合使用,敏化剂的使用强化了甲基二乙醇胺的降解,推进了反应进程;但随着氧化剂、敏化剂以及混凝剂的相继投加,增加了药剂的使用量,同时,敏化剂的使用产生了固体废物,存在一定的二次污染,后期处理增加了反应成本。
4、专利cn103833166a公开了一种多种技术耦合来处理mdea废水的工艺方法,其通过铁碳微电解-芬顿氧化-絮凝-氧化来逐步降解废水中的mdea及其它污染物,实验中废水经过多步氧化取得了较好的处理效果,cod去除率可达到98%。但整个工艺流程操作较为复杂,污染物的氧化过程得不到好的控制,易造成氧化剂不必要的浪费,此外,废水处理中铁、碳、絮凝剂的加入将造成二次污染。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足,本发明提供一种含mdea废水的处理方法,以过硫酸盐为氧化剂对mdea废水进行氧化,将mdea的c-n键打开,并控制反应条件使其氧化产物主要为酰胺类或硝基类化合物;再在碱性条件下将氧化产物水解成小分子酸等有机物,便于后续的生物降解,从而同时达到降低氧化剂用量和有效提高mdea废水去除率的目的,大大降低废水处理成本。
2、本发明的技术目的通过以下技术方案实现:
3、一种含mdea废水的处理方法,包括以下步骤:
4、(1)调节含mdea废水的ph为4-6,加入过硫酸盐,反应;
5、(2)调节废水ph为9-11,于70℃-90℃水解,冷却;
6、(3)调节ph为7-8,通入活性污泥,曝气条件下反应,沉降,取上清液过滤,得到出水。
7、进一步的,步骤(1)中加入过硫酸盐后的反应温度为50-70℃,优选60-65℃。反应时间为1-2小时。优选先调整至反应温度,再加入过硫酸盐进行反应。通过加热,活化过硫酸盐,加快产生过硫酸根自由基的速度,强化了n-甲基二乙醇胺在水中的氧化分解,使大分子有机物降解为小分子物质,便于后续的降解。
8、进一步的,所述的过硫酸盐选自过一硫酸盐(pms)和过二硫酸盐(pds)中的至少一种,优选为过硫酸钠。
9、进一步的,过硫酸盐的投加量按过硫酸根和/或过硫酸氢根计,与废水中mdea所对应的cod的摩尔比为1:3-1:1,一般的,100mg/l的mdea对应180mg/l的cod。
10、进一步的,步骤(1)中优选调节废水ph为5-5.5。
11、进一步的,步骤(2)中优选调节废水ph为10-10.5。
12、进一步的,步骤(2)中水解反应的温度优选80-90℃,水解反应的时间为1-2小时。加热反应能有效地加快有机污染物的水解速度。
13、进一步的,步骤(3)中所述活性污泥的mlss为1500-2000mg/l。
14、进一步的,步骤(3)中曝气使水中氧含量在3mg/l以上;曝气反应的时间为4-7小时,优选6-7小时,确保废水中的小分子酸等有机污染物降解完全。
15、上述方法中调节ph使用的是硫酸或naoh溶液,质量浓度为2-10%,优选3-8%。
16、本领域技术人员应当理解的,本发明的含mdea(n-甲基二乙醇胺)废水泛指工业中脱硫脱碳或装置检修过程中发生泄漏,产生的含有一定浓度mdea的废水,该废水中可能还不可避免地含有其它有机污染物。本发明处理的废水主要以mdea为主要污染物,100mg/l的mdea近似产生180mg/l的cod,由于本发明最终将mdea彻底矿化,因此,在对出水进行监测时,直接通过cod数值来表明废水中有机物污染物的降解情况。
17、与现有技术相比,本发明具有以下优势:
18、(1)由于mdea是叔胺的一种,性质稳定,不易发生水解反应,此外,n上甲基的存在增加了生物降解的难度,本发明创造性的采用过硫酸盐对mdea废水进行氧化处理,利用硫酸根自由基的氧化选择性,成功将c-n键打开,产生酰胺类或硝基类化合物,接着在碱性下水解,分解为铵盐与小分子酸,再通过活性污泥法将废水中有机物直接矿化,极大地提高了mdea废水的可生化性,便于后续的水解与生化处理。
19、(2)本发明通过过硫酸盐氧化剂的投加量及反应ph值的控制,将mdea的c-n键打开,并控制反应的氧化进程,使其氧化产物主要为酰胺类或硝基类化合物,减少副反应的产生,再将氧化产物直接进行水解生成小分子有机物,缩短了氧化反应时间,减少了氧化剂的用量,节约了mdea废水处理的成本。而现有的一些高级氧化技术,如芬顿、臭氧催化技术等主要是羟基自由基对水中的mdea进行氧化,羟基自由基存活时间短且没有选择性,将一个mdea分子直接氧化为小分子酸后,再进行下一个mdea分子的氧化,需要投加过多的氧化剂。
20、(3)本发明采用氧化、水解、生化联合手段有效地提高mdea废水的处理效果,使其去除率达到90%以上。
21、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种含mdea废水的处理方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(1)中加入过硫酸盐后的反应温度为50-70℃,反应时间为1-2小时。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述的过硫酸盐选自过一硫酸盐和过二硫酸盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,过硫酸盐的投加量按过硫酸根和/或过硫酸氢根计,与废水中mdea所对应的cod的摩尔比为1:3-1:1。
5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(1)中调节废水ph为5-5.5。
6.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(2)中调节废水ph为10-10.5。
7.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(2)中水解反应的温度为80-90℃,水解反应的时间为1-2小时。
8.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(3)中所述活性污泥的mlss为1500-2000mg/l。
9.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(3)中曝气反应的时间为4-7小时。
10.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,调节ph使用的是硫酸或naoh溶液。
