公布日：2022.02.18

申请日：2020.08.04

分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本发明公开了一种草甘膦废水处理耦合工艺。该耦合工艺首先采用湿式氧化反应器对草甘膦废水进行预处理，以提高废水的可生化性，为后续生物降解奠定基础；接着用活性污泥法作为后续处理以提高废水处理效果，保障出水水质。本工艺既能克服单独湿式氧化法副产物多以及为获得高草甘膦去除率引起的能耗高的问题，又能减少草甘膦废水的毒性以进行活性污泥的处理达到彻底处理草甘膦废水的目的。本工艺能够直接用于有机磷农药废水的治理，具有去除效果好、较低能耗、污泥产量低、无需添加其他化学药剂、作用时间快、无二次污染的优点。

权利要求书

1.一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，步骤如下：(1)氧化过程：将草甘膦废水置于湿式氧化反应器内，充入氮气使初始压力达到7.78～2.15MPa，打开升温装置并设置转速为1000rpm，当反应温度升高至150℃～250℃时，将空气通入反应器中使反应压强升高至15MPa，此时作为氧化反应起点；反应一段时间后收集经湿式氧化处理后的废水以待后续生物处理；(2)生物过程：先将活性污泥进行一段时间的驯化处理，将经湿式氧化反应器预处理的草甘膦废水与经过驯化处理过后的活性污泥混合进行生物处理，水力停留时间为24h，以达到处理草甘膦废水的目的。

2.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述的湿式氧化反应器是一个间歇式反应器，包括温氮气罐、空气罐、气体吹扫、爆破片、温度压力转速显示器、进样系统、高压釜、搅拌装置、冷热温度调节系统、加热器，氮气罐和空气罐分别通过管线与高压釜顶端相连通，气体吹扫与爆破片经管线与高压釜顶端连通，温度压力转速显示器和进样系统经管线与高压釜顶端相连通，搅拌装置装于高压釜内部并与高压釜的顶端相连，冷热温度调节系统通过管线螺旋式方式围绕在高压釜外部，加热器与高压釜底部相连通。

3.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述氧化过程，充入一定量氮气使初始压力达到7.78～6MPa。

4.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述的湿式氧化反应器的反应温度为150～200℃。

5.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述氧化过程，充入一定量氮气使初始压力达到7.78、6和2.15MPa以对应反应温度150℃、200℃和250℃。

6.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述的湿式氧化反应器的反应时间为30min。

7.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述的湿式氧化反应器使用的气相为空气。

8.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述生物处理过程中使用曝气系统将溶解氧的浓度保持在3mg/L以上。

9.根据权利要求1所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述的活性污泥是来自污水处理厂好氧活性污泥，并经过一段时间的驯化过程；所述的驯化过程是在半封闭的反应器中进行的：首先往反应器中通入原始活性污泥与培养液，每周更新培养液，通过提高培养液中草甘膦的浓度至1000mg/L和降低培养液中葡萄糖的浓度至0mg/L，直至微生物能以草甘膦作为唯一碳源；在整个驯化过程中，使用曝气系统将溶解氧的浓度保持在3mg/L以上。

10.根据权利要求9所述的一种草甘膦废水处理耦合工艺，其特征在于，所述的培养液除草甘膦和葡萄糖的其他组分为：(NH4)2SO4223mg/L、K2HPO427mg/L、KH2PO421mg/L、MgCl2•2H2O160mg/L、CaCl220mg/L、FeSO4•7H2O1mg/L、NaMoO42mg/L、MnCl21mg/L，培养液pH＝7±0.05。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种快速高效可靠、治污效果高和环境效益好的草甘膦废水处理方法。该方法涉及一种“湿式氧化法+活性污泥法”的耦合工艺，适用于草甘膦等有机磷农药废水的处理。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种草甘膦废水处理耦合工艺，其步骤为：

(1)氧化过程：将草甘膦废水置于湿式氧化反应器内，充入一定量氮气使初始压力达到7.78～2.15MPa，打开升温装置并设置转速为1000rpm，当反应温度升高至150℃～250℃时，将空气通入反应器中使反应压强升高至15MPa，此时作为氧化反应起点；反应一段时间后收集经湿式氧化处理后的废水以待后续生物处理；

(2)生物过程：先将活性污泥进行一段时间的驯化处理，培养过程中，活性污泥一直曝气使溶解氧含量大于3mg/L以维持好氧环境；将经湿式氧化反应器预处理的草甘膦废水与经过驯化处理过后的活性污泥混合进行生物处理，水力停留时间为24h，以达到处理草甘膦废水的目的。

所述的湿式氧化反应器是一个间歇式反应器，包括氮气罐、空气罐、气体吹扫、爆破片、温度压力转速显示器、进样系统、高压釜、搅拌装置、冷热温度调节系统、加热器和出水口，氮气罐和空气罐分别通过管线与高压釜顶端相连通，气体吹扫与爆破片经管线与高压釜顶端连通，温度压力转速显示器和进样系统经管线与高压釜顶端相连通，搅拌装置装于高压釜内部并与高压釜的顶端相连，冷热温度调节系统通过管线螺旋式方式围绕在高压釜外部，加热器与高压釜底部相连通；冷热温度调节系统包括冷水进口、压缩空气进口和冷水出口。

进一步的，所述氧化过程，充入一定量氮气使初始压力达到

7.78～6MPa(对应反应温度150℃～200℃)。

进一步的，所述氧化过程，所述的湿式氧化反应器的反应温度为150～200℃。

进一步的，所述氧化过程，充入一定量氮气使初始压力达到

7.78、6和2.15MPa(分别对应反应温度150℃、200℃和250℃)。

进一步的，所述的湿式氧化反应器的反应压强为15MPa。

进一步的，所述的湿式氧化反应器的反应时间为30min；所述的湿式氧化反应器的反应转速为1000rpm；所述的湿式氧化反应器使用的气相为空气。

进一步的，所述生物处理过程中使用曝气系统将溶解氧的浓度保持在3mg/L以上。

进一步的，所述的活性污泥是来自污水处理厂好氧活性污泥，并经过一段时间的驯化过程；所述的驯化过程是在半封闭的反应器中进行的：首先往反应器中通入原始活性污泥与培养液，每周更新培养液，通过提高培养液中草甘膦的浓度至1000mg/L和降低培养液中葡萄糖的浓度至0mg/L，直至微生物能以草甘膦作为唯一碳源；在整个驯化过程中，使用曝气系统将溶解氧的浓度保持在3mg/L以上。

进一步的，所述的培养液除草甘膦和葡萄糖的其他组分为：(NH4)2SO4223mg/L、K2HPO427mg/L、KH2PO421mg/L、MgCl2•2H2O160mg/L、CaCl220mg/L、FeSO4•7H2O1mg/L、NaMoO42mg/L、MnCl21mg/L，培养液pH＝7±0.05。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明将湿式氧化反应器作为草甘膦废水的前处理，可以在不添加其他化学药剂以及催化剂的情况下将草甘膦废水快速降解成其他小分子，提高废水的可生化性和降低废水的毒性，降低了后续生物处理负荷。

(2)本发明的生物处理装置简单，经湿式氧化反应器预处理的剩余的草甘膦以及降解的小分子可作为营养物质供微生物利用，达到后续处理的目的，降低了化学氧化和整个工艺的运行成本和能耗。

(4)草甘膦去除率高：废水经该耦合工艺处理后草甘膦的去除率高达100％。

(4)本发明的装置操作简单方便，易于维护，污泥产量低，无二次污染。

（发明人：冯丹;贺斌;张思毅;曾玉超;白宜斐;孙蒂芳）