[發(fā)明專利]一種苯胺廢水的處理方法及其專用裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910359314.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN109970186A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅翔;畢書祺;周燕紅;李鵬鵬;劉娟;郭中偉;王一涵;楊揚(yáng);沈文天;馬夢(mèng)圓;周怡婷;韓雨彤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/12
• 分類號(hào): C02F3/12;C02F7/00;C02F101/38
• 代理公司: 南京申云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發(fā)明公開了一種苯胺廢水的處理方法及其專用裝置，該方法為連續(xù)向生物反應(yīng)器的下部通入苯胺廢水和添加了磷素的少量生活污水，向上依次經(jīng)過生物反應(yīng)器的非曝氣區(qū)、無氣泡曝氣器段和無氣泡曝氣區(qū)，完成苯胺降解，經(jīng)生物反應(yīng)器頂部出水槽進(jìn)入出水罐，實(shí)現(xiàn)苯胺廢水的直接生物處理，同時(shí)設(shè)置循環(huán)與回流加強(qiáng)處理效果，處理苯胺濃度為300mg/L的苯胺廢水時(shí)，苯胺去除率和TN去除率分別可達(dá)87.9％和65.5％。本發(fā)明利用無氣泡曝氣器進(jìn)行無氣泡曝氣，氧的利用率高，可以經(jīng)濟(jì)有效降解有毒苯胺并具有一定脫氮作用，有效解決有氣泡曝氣生物處理中揮發(fā)性苯胺易造成二次污染的問題，與膜曝氣生物膜反應(yīng)器相比造價(jià)低廉，具有工業(yè)實(shí)用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及有毒有機(jī)廢水的處理方法，具體涉及一種苯胺廢水的處理方法及其專用裝置。

背景技術(shù)

苯胺是一種重要的有機(jī)化工原料，在工業(yè)應(yīng)用中占有重要地位。苯胺是生產(chǎn)聚氨酯產(chǎn)品主要原料MDI(二苯基亞甲基二異氰酸酯)的原料；由苯胺制得的化工產(chǎn)品以及中間體多達(dá)300多種，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)藥劑、農(nóng)林藥品、爆破炸藥、染料香料和橡膠助劑等行業(yè)中。由此可見，苯胺廢水來源廣泛。苯胺是一種對(duì)人類及其他生物具有很強(qiáng)毒性的污染物，具有“致癌、致畸、致突變”的危害，很多國家都有嚴(yán)格的苯胺廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

目前苯胺廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。

物理法主要包括吸附法、萃取法。(1)吸附法是指采用吸附材料處理苯胺廢水的方法，如研究者采用制備的PAM/SiO₂吸附劑對(duì)廢水中的苯胺進(jìn)行吸附試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該吸附劑是通過與苯胺中的氫鍵作用實(shí)現(xiàn)對(duì)苯胺分子的吸附，并且苯胺吸附量受溫度和pH值的影響很大，最大吸附量能達(dá)到26.84mg/g；(2)萃取法是采用不溶于水卻能溶解有機(jī)物的溶劑作為萃取劑來萃取苯胺，如使用甲苯萃取苯胺的方法處理苯胺廢水，苯胺回收率可達(dá)98.5％。

化學(xué)法種類較多，主要有電化學(xué)法、芬頓氧化法、超臨界水氧化法、臭氧氧化法、二氧化氯催化氧化法等。(1)電化學(xué)降解是通過陽極反應(yīng)直接降解有機(jī)物；或通過陽極反應(yīng)產(chǎn)生高氧化活性的羥基自由基(HO·)，從而將有機(jī)物部分礦化成小分子有機(jī)或無機(jī)化合物。王玉玲等研究發(fā)現(xiàn)以SiO₂/Ti為陽極降解苯胺，當(dāng)溶液pH值為9、控制電流密度在有機(jī)膜的溶解速度附近，可獲得比較高的電流效率和苯胺去除率；(2)芬頓氧化法產(chǎn)生氧化的能力很強(qiáng)的羥基自由基可以氧化多種有機(jī)物。尹升寶等利用空氣·芬頓催化氧化工藝處理苯胺廢水，結(jié)果表明，當(dāng)苯胺濃度低于500mg/L時(shí)，利用O₂+H₂O₂+Fe²⁺的空氣·芬頓試劑催化氧化工藝，苯胺的去除率可達(dá)99％；(3)超臨界水氧化法利用在超臨界狀態(tài)(T＞374℃，p＞22.1MPa)下的水為介質(zhì)，空氣、O₂或H₂O₂等為氧化劑，通過自由基反應(yīng)降解有機(jī)物。何磊在處理苯胺模擬污水時(shí)使用超臨界水氧化法，獲得的最佳降解條件為：壓力26.20MPa，溫度420℃，反應(yīng)時(shí)間80min，在此條件下苯胺去除率達(dá)92.25％；(4)臭氧氧化法也是利用活潑的自由基與有機(jī)物反應(yīng)來氧化降解有機(jī)物。李桂菊等研究發(fā)現(xiàn)，在pH值為5，反應(yīng)溫度為298.15K，臭氧投加量為0.92mg/(L.min)的條件下，臭氧氧化13min后，苯胺由25mg/L下降到2mg/L以下；(5)二氧化氯氧化法是指在有催化劑存在下的二氧化氯具有強(qiáng)氧化性，可以將有機(jī)污染物氧化降解的方法，但是二氧化氯的氧化能力受有機(jī)物的取代基種類的影響，因此該法在處理污廢水時(shí)受到限制。于德爽等對(duì)某公司染料廢水處理方法的研究中，采用了二氧化氯氧化法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于苯胺濃度≤50mg/L的廢水，可以使出水苯胺濃度降至＜2mg/L，去除率達(dá)到95％左右。