[發明專利]含吡啶及吡啶衍生物廢水的處理方法與系統

有效

• 申請號: 201210472539.8
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102923917A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 全鑫;張成甫;朱福林;范謙;程柯
• 申請（專利權）人: 利爾化學股份有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/38
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 許澤偉

技術領域

本發明涉及一種廢水處理方法，尤其是一種含吡啶及吡啶衍生物廢水的處理方法。此外，本發明還涉及一種廢水處理系統，尤其是一種含吡啶及吡啶衍生物廢水的處理系統。

背景技術

吡啶及吡啶衍生物是一類十分重要的精細化工原料或產品，廣泛應用于工業溶劑、醫藥、農藥、飼料、染料等領域，被譽為雜環類醫藥、農藥和獸藥的“芯片”。正因吡啶及吡啶衍生物具有如此重要和廣泛的用途，因此它們也就不可避免地會進入多種工業廢水中。

吡啶及吡啶衍生物往往具有惡臭和刺激性，部分具有潛在的致癌作用、生物富集性或者高遷移性。此外，該類化合物特有的化學穩定性和生物活性也使得其通過常規方法難以降解并對自然界的微生物具有一定的毒害作用，因而會給地面水的自凈和污水的無害化處理造成困難，所以工業活動產生的吡啶及吡啶衍生物必須在它進入環境之前被移除。

吡啶及吡啶衍生物是一類典型的難降解含氮雜環化合物，結構如下所示，其結構決定了該類物質很難通過常規的物理化學方法對其進行氧化、催化裂解，而常規的生化處理的降解效率也不高。

其中，R₁、R₂、R₃、R₄及R₅各自為氫、鹵素、烷基、?；?、氰基等取代基團。

針對以吡啶及吡啶衍生物為主要污染物的工業廢水的處理方法及系統，目前國內多采用傳統的、常規的污水處理技術，如常規生化法、蒸餾濃縮法等。因為此類廢水中通常含有較高濃度的鹽及氨氮，常規生化處理方法需要進行大量的稀釋，通常鹽度稀釋至0.5%以下，導致處理水量加大、能耗加大、廢水處理系統占地面積加大，同時傳統生化法對吡啶及吡啶衍生物污染物質的降解效率較低，從而造成了環境的污染；蒸餾濃縮法雖然可以有效的去除鹽份，但由于吡啶及吡啶衍生物物質沸點與水接近，約在115℃左右，有大量的吡啶及吡啶衍生物物質隨水餾出，難以去除，餾出液中同樣含有一定濃度的氨氮，同時蒸餾后的濃液處理仍是難題，而且此方法處理成本高達每噸廢水數百元以上，大多數企業無法承擔。

針對吡啶及吡啶衍生物生物毒性高、難降解的特點，共代謝處理方法提供給了一個可能的解決途徑。共代謝處理方法，是在微生物代謝某些必要的營養物質的同時利用其它目標污染物，從而實現目標物質的降解。利用微生物的共代謝作用降解廢水中難降解的有機污染物，已經引起了國內外學者的廣泛關注，并出現了許多新技術和先進工藝，如公開日為2009年10月14日，公開號為CN101555069A的中國專利《厭氧共代謝處理煤化工廢水處理的方法》，其公開了利用甲醇作為共代謝基質進行厭氧共代謝處理煤化工廢水的方法。這種方法雖然能夠處理一些難處理的廢水，但是這種共代謝處理方法必須持續的加入共代謝基質，即甲醇，必然造成成本的上升；同時，由于加入的共代謝基質本身就是一種污染物，這必然造成對水源的二次污染，還需進行額外的處理。同時該方法也無法用于對吡啶污水的處理。

綜合以上所述，常規處理方法對吡啶及吡啶衍生物廢水進行處理時具有眾多弊病，而利用共代謝技術處理吡啶及吡啶衍生物廢水也處于起步階段，有很多不足。針對實際工業中產生的含吡啶及吡啶衍生物的高濃度、高鹽度廢水，目前還沒有出現具備工業化價值的經濟高效的共代謝處理工藝。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可循環利用共代謝基質的含吡啶及吡啶衍生物廢水的處理方法。

本發明解決其技術問題所采用的含吡啶及吡啶衍生物廢水的處理方法，包括以下步驟：

A、將主要有機物成分為吡啶及吡啶衍生物的廢水進行預處理，去除懸浮物與固體并調節鹽度、pH值和吡啶及吡啶衍生物的含量；

B、以硝酸鹽及亞硝酸鹽為共代謝基質，對預處理后的廢水進行厭氧共代謝處理；

C、首先將進行厭氧共代謝處理后的廢水進行好氧硝化處理，然后將好氧硝化反應產生的硝酸鹽及亞硝酸鹽回流添加至B步驟作為共代謝基質，倘若本步驟回流添加的硝酸鹽及亞硝酸鹽不能滿足B步驟需求，則投加硝酸鹽及亞硝酸鹽進行補充；

D、將處理后的廢水，進行深度處理，進一步去除殘余的污染物。

進一步的是，在A步驟中，經調節后的出水中吡啶及吡啶衍生物的絕對含量≤3000mg/L；經調節后出水中的鹽度≤3%；經調節后廢水pH值在5.0～9.0的范圍區間內。

進一步的是，所述B步驟中的共代謝反應的整個過程為避光反應過程。

進一步的是，在C步驟中，好氧硝化反應產生的硝酸鹽及亞硝酸鹽的回流比為1～5倍。