聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統，包括依次連接的pH調節槽、中間水池、提升泵、多元催化氧化裝置、生化池。其中，生化池包括缺氧池、好氧池、硝化液回流泵、生物填料、微孔曝氣管、沉淀池。缺氧池與好氧池相連接，好氧池連接沉淀池，缺氧池和好氧池內分別安裝生物填料，好氧池底部設置微孔曝氣管，好氧池與缺氧池之間還通過硝化液回流泵相連接。本實用新型專利技術的聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統能夠有效處理聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及廢水處理系統，更具體地說，涉及一種聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統。
技術介紹
聚乙烯基吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone，簡稱PVP)是N‐乙烯基吡咯烷酮(N－Vinylpyrrolidone，簡稱NVP)在特定條件下聚合而成的一種水溶性均聚物，具有吸附絡合性、生理相容性及吸水、保水等性能。PVP單體結構中，形成鏈和吡咯烷酮環的亞甲基是非極性基團，具有疏水性，分子中的內酰胺是強極性基團，具有親水作用。同時，具有偶極矩的酸胺基團的兩端所處的環境也不相同。氧原子的一端是裸露的，而含氮原子的一端則處于甲基和亞甲基的包圍之中。PVP的這種分子結構使其帶有表面活性，這種結構特征使PVP能溶于水和許多有機溶劑，如烷烴、醇、羧酸、胺、氯化烴等。具有良好的溶解性、生物兼容性、低毒性、成膜性、高分子表面活性、膠體保護能力、與其他化合物絡合的良好能力以及對鹽、酸及熱的穩定性。已作為模板應用于納米顆粒的制備中，并被廣泛地用于醫藥、日用化學品、食品加工、紡織工業、感光材料和電子工業等眾多領域。PVP在生產過程中排放高濃度有機廢水，廢水中主要有機污染物包括NVP、2‐吡咯烷酮和PVP低聚物等，下表為某PVP生產企業排放的生產廢水中有機污染物成分，該廢水CODcr值約為25000～28000mg/L。下表所示為某PVP生產廢水有機污染物成分：序號化學物質含量(mg/L)1NVPr>57.422‐吡咯烷酮286.83PVP低聚物2868.24乙酸乙烯酯共聚物14.35C2H5OH100.4由上表可見，PVP生產廢水中主要有機污染物為PVP合成過程中形成的低聚物。由于PVP分子結構極其穩定，極難生物降解，無法采用生物方法直接處理去除。另外，到目前為止，尚未見能有效處理這種廢水的方法的報道。
技術實現思路
針對現有技術中存在的聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水未能有有效處理手段的問題，本技術的目的是提供一種聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統。為實現上述目的，本技術采用如下技術方案：一種聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統，包括依次連接的pH調節槽、中間水池、提升泵、多元催化氧化裝置、生化池。其中，生化池包括缺氧池、好氧池、硝化液回流泵、生物填料、微孔曝氣管、沉淀池。缺氧池與好氧池相連接，好氧池連接沉淀池，缺氧池和好氧池內分別安裝生物填料，好氧池底部設置微孔曝氣管，好氧池與缺氧池之間還通過硝化液回流泵相連接。根據本技術的一實施例，沉淀池內設置刮泥機，沉淀池上部設有清液出水口，沉淀池底部設有排污口，排污口連接污泥泵。根據本技術的一實施例，沉淀池與好氧池連接的管道中添加混凝劑，沉淀池內部添加絮凝劑。根據本技術的一實施例，微孔曝氣管通過鼓風機進氣。根據本技術的一實施例，pH調節槽內分別投放聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水和氫氧化鈉，并且pH調節槽內設置攪拌機。在上述技術方案中，本技術的聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統能夠有效處理聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水。附圖說明圖1是聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統的結構示意圖；圖2是多元催化氧化裝置的結構示意圖；圖3是生化處理裝置的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例進一步說明本技術的技術方案。如圖1所示，本技術公開一種聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統，其主要結構包括依次連接的pH調節槽1、中間水池3、提升泵4、多元催化氧化裝置5、生化池6，并且pH調節槽1內設置攪拌機。pH調節槽1內分別投放聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水和氫氧化鈉。在A1處，聚乙烯基吡咯烷酮廢水首先進入pH調節槽1，在B1處加入NaOH將其pH值由6～7調節至～9左右。pH調節槽1反應時間約為4小時。加堿調節pH的主要目的是：針對PVP易與金屬離子(如Fe2+、Fe3+)形成穩定性更好的絡合物等問題，加堿使PVP發生水解，破壞其分子結構，使其喪失金屬離子絡合能力，從而提高后續處理工藝的去除效果。pH調節槽1出水自流入中間水池3，中間水池3內廢水經提升泵4提升至多元催化氧化裝置5處理。在多元催化氧化裝置5中，利用反應過程中生成的強氧化劑羥基自由基[·OH]，對廢水中有機物進行氧化，使難降解有機物開環斷鏈，提高其可生化性。多元催化氧化裝置5出水進入生化池6處理，生化采用A/O(缺氧/好氧)工藝，在缺氧段利用進水中的可同化碳源進行反硝化脫除總氮，在好氧段中，COD進一步氧化降解，NH3‐N進行硝化反應，硝化液回流至缺氧段中。最后，C1處的生化處理出水水質達標排放。如圖2所示，多元催化氧化裝置5由反應槽52、陰極板57、陽極板58、催化劑承托濾板55、復合催化劑56、循環泵54、曝氣充氧設施、直流電源510等組成，其主要功能是將廢水中的難生物降解有機物大幅去除或轉化為簡單有機物，從而提高廢水可生化性。多元催化氧化技術是結合高級氧化技術和高級催化技術、電控技術和相應固體催化劑的研究，綜合采用鈦基涂層電極、固定復合催化劑56及脫附技術研制開發的新型水處理設備。其工作原理描述如下：在常溫常壓條件下，通過直流電源510在特殊涂層電極之間形成電磁場，并通過電極間填充的固體復合催化劑56形成多元電極效應，在氧氣、催化劑的協同作用下，高效快速地促進羥基自由基(·OH)的生成?！H具有極強的氧化能力，利用其極高的氧化電極電位，容易進攻有機物分子的高電子云密度點，無選擇地把高濃度難生物降解的有機污染物破環斷鏈，氧化成CO2、H2O或簡單的有機物。多元催化氧化為序批式工作過程，具體描述如下：階段一：(A2處)進水泵51將廢水輸入多元催化氧化反應槽52內上部布水槽59，廢水液位高于催化劑表面后停止進水；(C2處)然后開啟進氣閥，通過空氣擴散裝置53對反應槽內廢水進行曝氣充氧，同時開啟直流電源510，對反應槽陰/陽電極板輸入直流電，曝氣反應開始。階段二：曝氣反應進行15min～20min后，停止曝氣，并開啟循環泵54、保持直流電源510繼續工作，通過回流閥511對反應槽內廢水進行循環反應。階段三：循環反應進行15min～20min后，停止循環、關閉直流電源510，整個多元催化氧化反應結束，廢水通過B2處的出水閥512，并可以經由出水泵提升至下一級多元催化氧化反應或排入后續生化處理裝置。下表所示為多元催化氧化工作參數：如上表所示，反應進水CO本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統，其特征在于，包括：依次連接的pH調節槽、中間水池、提升泵、多元催化氧化裝置、生化池；其中，所述生化池包括：缺氧池、好氧池、硝化液回流泵、生物填料、微孔曝氣管、沉淀池；所述缺氧池與好氧池相連接，好氧池連接沉淀池，缺氧池和好氧池內分別安裝所述生物填料，好氧池底部設置所述微孔曝氣管，好氧池與缺氧池之間還通過硝化液回流泵相連接。

【技術特征摘要】
1.一種聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統，其特征在于，包括：
依次連接的pH調節槽、中間水池、提升泵、多元催化氧化裝置、生化池；
其中，所述生化池包括：
缺氧池、好氧池、硝化液回流泵、生物填料、微孔曝氣管、沉淀池；
所述缺氧池與好氧池相連接，好氧池連接沉淀池，缺氧池和好氧池內分別安裝所述生
物填料，好氧池底部設置所述微孔曝氣管，好氧池與缺氧池之間還通過硝化液回流泵相連
接。
2.如權利要求1所述的聚乙烯基吡咯烷酮生產廢水處理系統，其特征在于，所述沉淀池
內設置刮泥機...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖凡，魏偉，吳波，楊爽，胡偉，
申請(專利權)人：上海東振環保工程技術有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31