[发明专利]对氨基二苯胺生产废水短程反硝化积累亚硝态氮的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工以及环保技术领域，涉及一种有机化工废水的处理方法，更具体地涉及对氨基二苯胺生产废水的处理方法。

背景技术

随着经济社会的发展，对橡胶助剂的需求日益攀升，对氨基二苯胺，又称为4-氨基二苯胺、N-苯基对苯二胺，商品名为RT培司，作为橡胶助剂的中间体，是一种重要的染料和橡胶助剂中间体，其主要用途为生产橡胶防老剂4010NA、4020、4010等。目前在轮胎制造业中，仅4010NA和4020两种产品，就占据防老剂总量的70%以上。随着汽车工业的发展，对苯二胺类防老剂的市场需求不断增长。国内外对氨基二苯胺的合成工艺有10余种，用于工业化生产的工艺路线主要有4种：苯胺法、二苯胺法、甲酰苯胺法和硝基苯法。目前国内共有8家企业生产对氨基二苯胺，其中7家皆采用甲酰苯胺法路线。该法生产流程长，甲酸消耗大，所产生的废水中含有大量甲酸。该类对氨基二苯胺生产装置生产废水具有高色度、高COD、高盐、pH值高等特点，废水成分复杂，很难直接生化处理，因此须先经过预处理，对废水进行稀释，降低污染物浓度，然后再进行生化降解或其它的二次末端处理，以实现达标排放。

中国专利CN101492193A公开了一种处理含有甲醛和甲酸废水的方法，该方法是先调配无机碱水溶液，在高温下通入氯气，进而氧化工业废水中的甲醛、甲酸等，用该方法处理含甲酸的废水，难免会有部分氯气泄漏于空气中，易造成空气污染。

中国专利CN101200423A公开了一种从环氧酯废水中回收甲酸钙的处理方法，在此过程中需要加入PAC混凝剂以及硫化钠，从而使治理成本增加。因此，目前含甲酸废水的处理手段主要集中在水与污染物的物理分离上，而且所提出的废水回用点也仅是原则性的，至于需要排放的废水尤其是高浓度有毒或难降解的废水该如何处理则基本没有提及。

针对有毒或较难降解的有机废水，有研究表明在缺氧条件下向废水中投加硝酸盐作为电子受体进行反硝化反应是去除水中有机物的一种新型污水处理手段。在废水反硝化过程中，亚硝态氮（NO₂^--N）是反应的中间产物。传统观点认为在反硝化过程中NO₂^--N的积累是无用的，应尽量减少或避免。厌氧氨氧化技术被发现后，反硝化过程中NO₂^--N积累有了应用的可能。目前绝大部分研究人员试图以短程硝化的方式获取NO₂^--N。总结已有的研究表明，除了通过温度控制能获得稳定的NO₂^--N积累外，其余游离氨控制、pH值控制、溶解氧控制等途径均不同程度地存在NO₂^--N积累不稳定，且绝大部分短程硝化具有向全程硝化转变的趋势，因此，在当前常温短程硝化难以取得突破性进展的条件下，若能将反硝化过程中的NO₂^--N截流，即短程反硝化，为NO₂^--N的稳定获得提供一个新的思路，将有可能破解厌氧氨氧化在应用研究中所处的困境。

中国专利CN101602545A公开了一种通过污水反硝化获得稳定亚硝酸盐积累的方法，该方法以甲醇或其他外加碳源调整污水的碳氮比，即COD与硝酸盐质量浓度比，并将其控制在2.4~3.2之间，利用pH值的变化特征指示活性污泥法的反硝化过程，最终实现将污水中硝酸盐转变为亚硝酸盐，从而获得稳定的亚硝酸积累。通过该方法获得的亚硝酸盐积累量可以达到反硝化反应初始硝酸盐总量的25%左右。采用该方法积累亚硝酸盐的不足在于：（1）需要外加碳源，例如甲醇等，增加了污水处理成本；（2）采用SBR反应器进行间歇性操作，无法实现污水处理的连续稳定运行；（3）获得的亚硝酸盐积累量为反应初始硝酸盐总量的25%左右，积累量不是很高；（4）试验中采用人工配水模拟生活污水，所含的有机物浓度较低，且配水中无有毒有害物质的影响。因此，目前还缺乏关于工业废水反硝化处理并形成NO₂^--N稳定积累的技术。

综上所述，采用物化法对含甲酸生产废水进行预处理耗能大，化学氧化法需要投加化学氧化剂达到处理污水的目的，污水预处理成本较高，目前还缺乏能有效去除含甲酸废水中有机物的方法。

发明内容