[发明专利]一种聚丙烯酰胺生产废水的处理方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种工业废水的处理方法，确切地说是一种聚丙烯酰胺生产废水的处理方法。

二、背景技术

聚丙烯酰胺(PAM)是常用的絮凝剂和增稠剂，在我国的使用量达到年10万吨以上，聚丙烯酰胺是以丙烯酰胺为原料来进行聚合生产，同时聚丙烯酰胺在水环境体系中会水解产生丙烯酰胺单体，丙烯酰胺是AA类致癌物质，可以通过皮肤和呼吸道在人体内累积，对人体的神经系统、生殖和免疫系统产生危害。目前国内对聚丙烯酰胺生产废水的治理技术尚未开展深入研究，国外与这相关处理技术也鲜有报道。目前有关PAM的生产废水处理采用的还是传统一般类似化工废水的处理技术，整个系统主要由厌氧和好氧两个步骤组成。但PAM生产废水中存在大量的聚丙烯酰胺和盐类物质，聚丙烯酰胺会阻碍微生物对氧气的利用，而盐类物质会抑制微生物的有氧呼吸，由于这两方面的原因限制了生产废水的生物降解效果。此外，这种传统处理技术存在的主要问题是投资大、反应器启动周期长、操作复杂、运行不稳定、运行费用高等。

三、发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，旨在提供一种新的处理方法，以保证PAM生产废水达标排放的稳定性，降低聚丙烯酰胺生产废水产生的环境风险，所要解决的技术问题是综合运用物理和生化的处理方法。

本处理方法的思路是综合运用物理吸附和生物降解，物理吸附是用改性凹凸棒土进行吸附；生物降解是借鉴粉末活性炭污泥法，即添加活性炭的活性污泥法(Powdered activatedcarbon treatment，PACT)，将其改进为二级生化处理，第一级使用驯化后的污泥直接生物降解，第二级使用PACT法，在生物降解的同时进行物理吸附。

本处理方法包括预处理和生化处理，与现有技术的区别是所述的预处理是用酸改性的凹凸棒土对废水进行吸附处理，酸改性凹凸棒土的浓度0.8～1.0g/L，pH值4～6，温度15～35℃、搅拌或振荡处理1～2小时，沉降、分离，凹凸棒土用碱再生后回收循环使用；预处理后的废水进行二级生化处理。

一级生化处理使用驯化后的活性污泥直接进行生物降解，活性污泥的浓度3000～4000mg/L，调pH值在5.5～6.5，废水在曝气条件下滞留8～12小时。沉降、分离，活性污泥循环使用，当活性污泥的沉降指数SV₃₀(污泥在静置30分中后，污泥的体积与总体积的比值)大于35％时，活性污泥将不再回流使用。经过一级生化处理后，废水将进入二级PACT生化池进行进一步的处理，驯化后的活性污泥浓度3000～4000mg/L，活性炭浓度200～300mg/L，pH值6～7，在曝气条件滞留6～8小时。

所述的酸改性凹凸棒土是取过150～200目筛的凹凸棒土粉先用去离子水洗涤3～4次，离心分离后干燥脱水并研磨至原细度，然后投入浓度1.5～2.5mol/L的硫酸溶液中于65～75℃下搅拌2小时，沉降抽滤去除上清液，并用去离子水洗涤滤渣直至滤液呈中性，干燥脱水，研磨至原细度。

所述的活性污泥取自城市污水处理厂一级生化地，用阶梯式驯化法进行驯化。将污泥投入驯化器中，用人工配制的驯化水在pH值6～8、温度18～24℃、溶解氧4～8mg/L条件下曝气48小时后沉降，水排出后再加入驯化水重复操作，直至污泥对CODcr的去除率达到稳定。所谓人工配制驯化水即是在水中添加葡萄糖(碳源)、尿素(氮源)、磷酸二氢钾(磷源)和浓度1000mg/L的AM(丙烯酰胺)水溶液，在驯化水中碳、氮、磷三种元素的质量浓度比为100：4～5：1～2，所谓阶梯式驯化即是每次进水中AM水溶液添加量不断增加。葡萄糖等的添加量不断减少。

实验表明，酸改性凹凸棒土吸附处理后水中CODcr去除率达75％，PAM去除率达80％。经一级生化处理后，水中所有易生物降解的物质80％以上都被降解，再经二级生化处理并同步吸附后(吸附水中的盐类、碱类，并具有脱色除臭作用)废水中的CODcr，NH₄-N，色度等指标均达到GB8978-1996中规定的一级排放标准。

本方法的特点是：两种不同的吸附材料应用于两个不同的水处理单元。改性凹凸棒土的使用可以有效的实现粘土矿物在水处理技术领域应用的规模化，而活性炭的使用可以有效的实现难降解物质的去除。整个处理过程条件简单，容易控制，同时吸附剂再生技术简单，运行成本大大降低。本方法低能耗、低成本，且能在较短的时间内降解聚丙烯酰胺生产废水中含有的大部分的丙烯酰胺(AM)和PAM，并能去除部分盐类和碱度，使废水达到国家排放标准。

四、附图说明