一种己内酰胺污水气浮处理方法及装置与流程

本技术属于污水处理领域，具体地，涉及一种己内酰胺污水气浮处理方法及装置。

背景技术：

1、己内酰胺是一种重要的有机化工原料，主要用于制造聚酰胺-6纤维（即尼龙-6）和工程塑料等产品，这些高分子材料广泛应用于汽车、船舶、医疗制品、电子和日用品等多个领域。

2、在己内酰胺生产过程中，由于涉及环己酮与硫酸羟胺的肟化反应以及后续的贝克曼重排反应，会产生大量可生化性差、难降解、氨氮浓度高的废水，其ph值在3~6之间，成分主要包括：己内酰胺质量浓度3~ 6%，苯含量为60 ppm，其它有机或无机杂质1~2%，水87~94%。含有这些化合物的污水化学需氧量（cod）值极高，且含有多种难以通过常规生物处理方法有效去除的有机物，环境污染严重，是己内酰胺生产企业急需解决的难题。

3、为了能够采用生化法对己内酰胺污水进行处理，往往需要利用高效的预处理技术，如芬顿氧化、臭氧氧化、膜处理、气浮等，预处理可以去除污水中的悬浮固体，有效去除油脂和脂溶性物质，去除污水中的颜色和异味，初步降低污水中的化学需氧量(cod)和生物需氧量(bod)，提高污水的可生化性。

4、芬顿氧化技术具有降解效率高，处理速度快等优点，但操作复杂，成本高，产生的铁泥后处理困难。臭氧氧化技术具有氧化能力强，无二次污染，能提高污水的可生化性等优点，同样存在操作成本高，能耗大，对设备的耐腐蚀性要求高等缺点。膜处理技术具有分离效率高，可以去除微小颗粒和有机物的优点，但膜处理成本高，需要定期维护和更换。气浮技术具有处理效果好，尤其适用于去除轻质颗粒，设备占地面积小，操作简便，维护成本低，可以处理含油、含悬浮物较高的污水，有较广的应用范围，是最常用的污水预处理方式之一。

5、气浮法进行污水预处理的原理是：将一定量的空气通入到污水中，形成高度分散的微小气泡，以微小气泡作为载体，使污水中污染物和杂质粘附于气泡上，当其浮力大于重力和上浮阻力时，污染物和杂质随着小气泡浮出水面，然后用刮渣设备自水面刮除，实现固液或液液分离，从而降低污水中的污染物。

6、为了提高现有气浮技术的预处理效果，需要提高气泡的稳定性和均一性，气泡直径在30~60 μm，会有效提高气浮效率，降低污水的cod，加入表面活性剂或者絮凝剂，能有效提高气泡的稳定性和均一性，降低气泡的直径，但增加了污水处理的成本。

7、专利cn201521125904.3公开了一种己内酰胺的生产污水处理装置。包括储水池、气浮池、内电解池、沉淀池、过滤器、接触氧化池、清水池、臭氧曝气装置。该装置将气浮池、内电解池、接触氧化池连用，降低了cod浓度，提高了污水可生化性。该专利提出的污水处理装置虽然通过多级处理降低了cod浓度，提高了可生化性，但存在设备投资高，系统运行成本高的缺点。

8、专利cn201520664092.3公开了一种工业有机污水的吸附-气浮法处理系统。预处理后的污水经过一级砂滤，进入搅拌吸附罐与吸附剂混合，混合液进入气浮池进行初级分离，清水经二级砂滤后排放，含吸附剂的浓水在固体浓缩池中与回流水混合，然后进入压滤机。压滤后的净水达标排放，吸附剂经再生处理后重新使用，但吸附剂再生系统复杂。

9、专利cn202211614832.3公开了一种含己内酰胺化工污水深度处理方法。该方法利用高能电子束对含己内酰胺化工污水进行辐照预氧化处理，虽然提高了处理效率，但处理成本高，同时气浮阶段需要加入絮凝剂，进一步增加了处理成本。

技术实现思路

1、为了提高气浮法预处理己内酰胺污水的效果，降低cod，提高可生化处理能力，本发明采用低温等离子体技术对己内酰胺污水进行处理，利用低温等离子体产生的高能粒子将污水中己内酰胺c-c键打断，生成氨基己酸，然后加入稀氢氧化钠溶液，生成具有表面活性的氨基乙酸钠，提高了气浮产生气泡的稳定性和均一性，提高气浮法预处理己内酰胺污水的效果。

2、一方面，本发明提供一种己内酰胺污水气浮处理方法，所述方法包括以下步骤：

3、(1).将来自污水沉淀池的己内酰胺污水泵送到等离子体处理器中进行等离子体处理以便将污水中己内酰胺转化为氨基己酸；

4、(2). 将从等离子体处理器中流出的污水泵送到中和反应器中，在中和反应器中加入氢氧化钠溶液，以便使污水中的氨基己酸转化为氨基乙酸钠；

5、(3). 将从中和反应器中流出的污水泵送到气浮池中进行气浮处理；

6、(4). 将气浮池处理后的污水泵送到a/o 池进行生化处理；以及

7、(5). 将经过生化处理后的污水泵送入沉淀池进行静止沉淀，将污泥排出，完成污水处理。

8、在具体实施方式中，在步骤(1)中，污水流量为6-10 m3/h，向等离子体处理器中通入二氧化碳、氧气、或者两者的混合气体，或通入空气，优选通入氧气，等离子体处理功率为300~3000 w，例如，等离子处理功率为300 w、400w、500w、600w、700w、800w、900w、1000w、1500 w、2000w、2500w、3000w，等离子体处理时间为10 min~100 min，例如为10 min、20min、30min、40min、50 min、60min、70min、80min、90min、100min。

9、在具体实施方式中，在步骤(2)中，在中和反应器中加入氢氧化钠溶液将污水的ph调整为7~9，例如将ph调整为7、7.5、8、8.5、9。

10、在具体实施方式中，在步骤(3)中，污水流量为3-5m3/h，空气压力为0.3~0.5mpa，例如为0.3mpa、0.4 mpa、0.5mpa，气浮时间为10~60min，例如为10 min、20min、30min、40min、50 min、60min，气浮温度为10~30 °c，例如为室温。

11、在具体实施方式中，在步骤(1)中，污水流量为7 m3/h，通入氧气，等离子体处理功率为1500 w，等离子体处理时间为50 min；在步骤(2)中，将来自等离子体处理器的污水泵送到中和反应器中，加入10%浓度的氢氧化钠溶液，以调整污水ph值为8；以及在步骤(3)中，污水流量为4 m3/h，空气压力为0.4 mpa，气浮时间为30 min，气浮温度为25 °c。

12、另一方面，本发明提供一种用于实施上述方法的己内酰胺污水气浮处理装置，所述装置依次包括通过管线连接的以下单元：

13、①. 污水沉淀池；

14、②. 等离子体处理器；

15、③. 中和反应器；

16、④. 气浮池；

17、⑤. a/o 池；以及

18、⑥. 沉淀池，

19、其中，所述等离子体处理器还连接气体供应管线，所述沉淀池还连接污泥出水管线，并且所述中和反应器还通过管线与naoh溶液供应单元连接。

20、有益效果

21、本发明通过采用低温等离子体技术对己内酰胺污水进行处理，提高了气浮法处理己内酰胺污水的效果。利用低温等离子体产生的高能粒子打断污水中己内酰胺的c-c键，生成氨基己酸，随后加入稀氢氧化钠溶液生成具有表面活性的氨基乙酸钠（原理参见图1），从而有效降低污水的化学需氧量(cod)。

22、本发明的方法无需额外加入表面活性剂或絮凝剂，所采用的等离子体处理耗电量低，相比表面活性剂或絮凝剂，可以降低了污水处理的成本，提高了污水的可生化性。等离子体处理增强了气浮过程中气泡的稳定性和均一性，有助于更有效地分离污水中的污染物。