一種有機(jī)氮dmf化工廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于含有高濃度有機(jī)氮DMF的化工廢水治理與資源回收領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種有機(jī)氮DMF化工廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)氮N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)是一種性能優(yōu)良的有機(jī)溶劑和主要的精細(xì)化工原料，工業(yè)用途廣泛。在農(nóng)藥上，用以合成殺蟲脒；在醫(yī)藥上，用以合成磺胺嘧啶、強(qiáng)力霉素、可的松和維生素B6等藥物；在石油化工中，用作氣體吸收劑，用以分離和精制氣體，如丁二烯抽提；在制革工業(yè)中，用于PU合成革表面處理過程和二層皮濕法移膜表面處理工藝。以上化工生產(chǎn)排出的廢水中含有大量DMF，每年僅制革行業(yè)排放的含DMF廢水約I億t。DMF化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，化學(xué)式為(CH3)2NHCHO,其分子端部是兩個甲基，B/C為0.065，難生物降解，對廢水生物處理過程產(chǎn)生抑制作用，影響處理效果，DMF廢水處理技術(shù)引起了環(huán)保工作者的關(guān)注。
[0003]目前，國內(nèi)外處理有機(jī)氮的方法有物理化學(xué)方法和生物法。物化法主要有吹脫，例如中國專利號:200610019372.4，公開日2006年12月6日，公開的名稱為一種處理焦化廢氨水中氨氮的方法，這個專利主要針對是無機(jī)氨氮，而且針對的主要是焦化廢氨水中的氨氮，其實用范圍較窄，且需要加入的脫除劑量較多，需要的處理成本較高。生物法以其經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)勢備受關(guān)注，目前的研究主要集中在以下2個方面:有機(jī)氮DMF高效降解菌株的篩選及有機(jī)氮降解的反應(yīng)器的改進(jìn)，Vyglazova等發(fā)現(xiàn)主要降解DMF的菌種為Pseudomonasminuscula,Pcrucivial及革蘭氏陰性菌，它們可將DMF作為碳、氮源而去除。微生物對DMF的降解效果較好，但是降解后的產(chǎn)物二甲胺依舊是有機(jī)氮，對于生物法的脫氮依舊是較大的障礙。微生物對于化工廢水的水質(zhì)要求較高，即使可培養(yǎng)篩選出有機(jī)氮DMF高效降解菌，在實際工程中應(yīng)用仍然是較大的挑戰(zhàn)。另外一方面主要在于有機(jī)氮厭氧反應(yīng)器上的發(fā)明創(chuàng)造。如，中國專利號:201310746110.8公開了一種用于處理高有機(jī)氮印染廢水的改良上流式厭氧氨化反應(yīng)器及方法，該法主要在厭氧氨化塔構(gòu)造上面進(jìn)行改造，包括布水，填料，內(nèi)循環(huán)上的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化改造，但是此法對于有機(jī)氮進(jìn)水濃度有一定要求，如5000mg/L的有機(jī)氮DMF廢水難以處理達(dá)標(biāo)。
[0004]中國發(fā)明專利，公開號:CN 103449662 A，公開日:2013.12.18，公開了一種N, N- 二甲基甲酰胺廢水的組合處理方法，涉及對N，N- 二甲基甲酰胺廢水處理的一種組合處理方法。具體方案如下:首先，DMF廢水在堿性條件下分解為二甲胺和甲酸鹽，然后進(jìn)行吹脫，吹脫產(chǎn)生的二甲胺廢氣進(jìn)入生物滴濾塔進(jìn)行處理，吹脫后廢水可直接進(jìn)行生化處理。該發(fā)明聯(lián)合物化法和生物法，提供了一種處理DMF廢水的可行性工藝，通過物化方法降低了 DMF廢水的毒性，提高了其可生化性，然后經(jīng)生化法對產(chǎn)生的二甲胺有機(jī)廢氣和廢水進(jìn)行深度處理；該發(fā)明相比較于現(xiàn)有吸附、萃取、化學(xué)氧化等處理方法解決了二次污染、再生難、效率低等問題，其不足之處在于，其處理成本較高、且生物濾池對于較高濃度的化工有機(jī)廢氣處理效果難以得到有效保證，導(dǎo)致該組合對實際化工廢水處理效果并不理想，此外該發(fā)明堿化吹脫后其剩余廢水中剩余DMF濃度高達(dá)I萬mg/L，后續(xù)生化處理后，雖然COD較低，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是其尾水氨氮并未作說明，DMF是一種有機(jī)氮化學(xué)溶劑，生物處理后有機(jī)氮首先轉(zhuǎn)化成氨態(tài)氮，因該發(fā)明堿化后廢水剩余DMF高達(dá)I萬mg/L，氨化后氨氮高達(dá)2000mg/L左右，如此高的氨氮含量對于后續(xù)生物系統(tǒng)微生物負(fù)擔(dān)較重，難以達(dá)標(biāo)排放。
[0005]中國發(fā)明專利，授權(quán)公告號CN 102295391 B，授權(quán)公告日2012.12.26，公開了一種PU革廢水處理方法，包括以下步驟:步驟一:將HJ革生產(chǎn)中的廢水分類處置；步驟二:進(jìn)行生物預(yù)處理；步驟三:進(jìn)行高效氨氮吹脫處理；步驟四:進(jìn)行混凝沉淀處理；步驟五:進(jìn)行兩級A1/01-A2/02生物脫氮處理；步驟六:進(jìn)行氣浮處理；步驟七:進(jìn)行機(jī)械過濾處理。該發(fā)明能夠去除廢水中的COD和氨氮，確保廢水處理達(dá)標(biāo)排放，解決高濃度廢水對處理系統(tǒng)沖擊及廢水中DMF厭氧水解后氨氮濃度增加導(dǎo)致生物脫氮能力下降的影響，減少運(yùn)行費(fèi)用，并可將經(jīng)處理后的廢水用于生產(chǎn)，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。其不足之處在于:該發(fā)明專利高氮廢水進(jìn)入生物預(yù)處理設(shè)備之前，需要經(jīng)過多步繁瑣的預(yù)處理，如20%質(zhì)量濃度的DMF廢水首先經(jīng)過精制蒸餾回收DMF，一些較低濃度COD的廢水可進(jìn)行循環(huán)使用，這對于廢水的清污分流，高低濃廢水分流等要求較高。此外，該發(fā)明使用厭氧池對于高DMF廢水進(jìn)行預(yù)處理，其濃度要求并未限制清楚，眾所周知，生物法利用微生物降解廢水中污染物質(zhì)，從而實現(xiàn)大分子的破環(huán)，降解去除的目的，但是微生物對于有毒有害的化學(xué)污染物(如DMF)有耐受限度，較高濃度的DMF可使得微生物失活，從而導(dǎo)致處理效果不理想，難以達(dá)到預(yù)期出水要求；另外，該發(fā)明專利生物處理結(jié)構(gòu)單元較為復(fù)雜，使用厭氧+ —次沉淀+缺氧(A) +好氧
(0)+缺氧(A) +好氧(0) +二次沉淀池+氣浮+機(jī)械過濾，其處理流程相當(dāng)復(fù)雜，從而使得廢水處理結(jié)構(gòu)單元成本大幅度提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.要解決的問題
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中化工企業(yè)排放的高濃度有機(jī)氮DMF化工廢水難處理的問題，本發(fā)明提出了一種有機(jī)氮DMF化工廢水的處理方法，它通過堿化+熱吹脫的物化處理系統(tǒng)耦合0/A/0的生化處理系統(tǒng)，解決了這一難題，出水氨氮低于15mg/L，能夠達(dá)標(biāo)排放。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0010]一種有機(jī)氮DMF化工廢水的處理方法，步驟如下:
[0011 ] A、高濃度DMF廢水流入物化收集池；
[0012]B、物化收集池的廢水輸送到堿化調(diào)節(jié)池；DMF堿化產(chǎn)生的二甲胺有機(jī)氣體，利用第一級水吸收塔和第二級吸收塔吸收熱吹脫塔吹脫出的二甲胺氣體，其水吸收液二甲胺質(zhì)量濃度可達(dá)25?40 %，能夠作為DMF溶劑合成反應(yīng)物，直接回收利用，節(jié)省了企業(yè)廢水處理成本，而且實現(xiàn)高有機(jī)氮化工廢水的資源回收利用的目標(biāo)。
[0013]C、堿化調(diào)節(jié)池的出水輸送到熱吹脫塔；
[0014]D、熱吹脫塔的尾氣用兩級吸收塔串聯(lián)吸收，兩個吸收塔均屬于板式塔，第二級吸收塔處理后的尾氣高空排放，塔內(nèi)二甲胺吸收液為水，該二甲胺吸收液質(zhì)量濃度可達(dá)25?40%，第二級吸收塔處理后的尾氣濃度低于2mg/L，滿足二甲胺職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GBZ2-2002)排放標(biāo)準(zhǔn)(^ 5mg/L)。
[0015]E、熱吹脫塔內(nèi)廢水經(jīng)過熱吹脫后，廢水輸送到生化調(diào)節(jié)池，熱吹脫塔吹脫后的剩余廢水中DMF分解去除率高于90%，剩余廢水中含有極少量的DMF分子，少量殘存二甲胺，其總氮濃度低于200mg/L ；
[0016]F、生化調(diào)節(jié)池的出水進(jìn)入生化好氧池I，生化調(diào)節(jié)池主要作用調(diào)節(jié)水質(zhì)，將進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的廢水水質(zhì)混合均勻，保證進(jìn)入后續(xù)生化好氧池的廢水水質(zhì)均一；生化好氧池I主要作用是將進(jìn)入生化好氧池I的有機(jī)氮如殘留未分解完全的DMF、部分殘留的二甲胺、其余廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，發(fā)生硝化作用，此階段生化好氧池I可將原水中70%氮素轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，同時可降解部分C0D，該生化好氧池I主要作用是進(jìn)行氨氮的硝化作用，同時去除少部分COD ；
[0017]G、生化好氧池I的出水輸送入生化缺氧池，生化缺氧池主要將生化好氧池I出水中硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化，實現(xiàn)硝態(tài)氮變成氮?dú)?，從而達(dá)到氮素去除的目的；
[0018]H、生化缺氧池的出水輸送到生化好氧池II，生化好氧池II的硝化液，一部分回流至生化缺氧池，另一部分輸送到二次沉淀池，生化好氧池II可將生化缺氧池出水中，在生化好氧池I中未完成硝化的氨氮再次進(jìn)行硝化反應(yīng)，同時降解大部分剩余的C0D，該生化好氧池II主要作用是進(jìn)行降解C0D，并完成部分氨氮硝化作用，生化好氧池II的硝化液回流至生化缺氧池，完成硝態(tài)氮的反硝化作用；
[0019]