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      高濃度樹脂生產廢水處理工藝的設計

      高濃度樹脂生產廢水處理工藝的設計


      1.1樹脂生產廢水水質
      實驗廢水取自聯成化學有限公司二期工程樹脂生產過程中的廢水(水質見表1進水),平均水量為15mVd,最高峰水量為1mS/h,工藝設計進出水水質。
      1.2樹脂生產廢水特性及水質分析
      從廠方提供的水質報告可知。生產原料主要包括苯酐、順酐、乙二酸、苯乙酸單體、二甲苯、大豆油、二乙二醇、丙二醇、甘油、正丁醇等。該廢水有機物濃度高,組成復雜,含有大量抑制生物生長的物質,不宜直接使用生化法處理。
      在對該廢水小試后發現,該廢水具有以下特點:(1)原水的色度低、SS小,廢水中的污染物基本以溶解性物質為主,但是經過還原法處理后,廢水的色度變深,產生大量的懸浮物:(2)原水含有刺激性氣味,但經過催化氧化后氣味改變;(3)直接用質量分數為0.5%的過氧化氫氧化。處理效果不明顯,因此不可直接用氧化法處理。
      2樹脂廢水處理工藝
      2.1處理方法分析
      由于不能直接使用生化法,因此只能先用物化法進行預處理,然后用生化法深度處理。對于此類難降解樹脂廢水。催化氧化法和微電解法是兩種很好的預處理方法。
      (1)催化氧化法是利用催化劑改變氧化劑對有機物的氧化速度。使氧化反應更溫和、更快地完成。氧化劑在催化劑的作用下可產生氧化能力極強的基團
      或離子如HO·等,去攻擊廢水中的有機物[1]。HO·的氧化還原性極強,它在降解廢水時具有以下特點:1)HO-是高級氧化的中間產物,作為引發劑誘發后面的鏈式反應??墒闺y降解的物質開環斷鏈變成低分子或易生化物質;2)HO-幾乎可與任何污染物發生反應,特別適合成分復雜的廢水;3)HO·的生成是一種物理化學過程,很容易控制,以滿足各種處理要求;4)反應條件溫和[2]。多相催化氧化也即非均相催化氧化。降解水中有機物的原理實際上是在裝有固體催化劑的反應器中。將廢水中的污染物和氧化劑分子擴散到催化劑表面的活性中心而被吸附,然后污染物和氧化劑分子在催化劑表面上發生催化氧化反應。最后產物解離脫附返回液相主體的過程。(2)微電解法的原理是利用鐵屑中的鐵與石墨組分構成微電池的負極和正極,以充入的污水為電解質溶液,在偏酸性介質中,正極產生具有強還原性的新生態氫用來還原重金屬離子和有機污染物。負極生成具有還原性的亞鐵離子。鐵離子、亞鐵離子經水解、聚合形成的氫氧化物聚合體以膠體形式存在,它具有沉淀、絮凝吸附作用,能與污染物一起形成絮體、產生沉淀。應用微電解法可去除廢水中部分色度和有機物.并提高廢水的可生化性。增加生物處理對有機物的去除效果[4]。
      2.2處理工藝分析
      樹脂廢水中含有大量的芳香烴類雜環化合物。常溫常壓催化氧化工藝無法將這些復雜的有機物一步降解成二氧化碳和水,因此可采用兩級混合催化氧化工藝。達到最終開環斷鏈的效果。如對于復雜的芳香烴類物質??上葘⑵滢D化為結構簡單的芳香烴類(如:苯甲酸、苯胺等),然后再進行氧化使其開環形成易降解的物質,并最終降解成無害物質排放。經過催化氧化工藝和微電解降解后COD。去除率 80%。B/C提高至0-3以上,可完全滿足生物降解的條件[5]。接著用生化降解法進一步處理,可使CODcr降低達到排放標準。
      2.3處理工藝流程
      根據以上的分析。最終確定了該高濃度樹脂廢水的處理工藝流程
      2.4工藝流程說明
      廢水首先進入調節池進行水質水量的均衡.然后進入預曝氣裝置。在此裝置中利用原廢水酸度大的特性加入適當過渡金屬和氧化劑進行反應,初步降解水中污染物。
      經過預曝氣的廢水在pH自動控制系統中調節pH 7。同時在此階段加入石灰和PAN進行沉降處理,經過處理后,出水CODcr的去除率約為40%,且經過預曝氣后水中有機物結構有所改變。沉淀裝置出水加入適當輔助催化劑后進入多相催化反應器,在固體催化材料的協同下.完成第一步催化氧化,此過程中約有20%的CODcr被降解。多相催化氧化出水在進入均相催化氧化之前先固液分離后再將pH調節到3左右進行微電解反應。大量的有機物析出并分離出來,此過程中有約
      40%的CODcr被降解。微電解的出水再進行酸性條件下的均相催化氧化。在pH調節過程會生成酸性環境下的不溶解性固體,此過程中約有20%的COD。被降解。均相催化氧化出水經過pH調節和固液分離后,CODcr 25000mL,廢水可生化性明顯提高??芍苯舆M入兩級串聯的UASB系統.出水稀釋后經A/O生化系統處理,最終出水CODcr 500mg/L,達到國家二級排放標準。
      3結論
      對高濃度樹脂廢水的處理進行了試驗研究,確定處理工藝為“一級催化氧化+微電解+二級催化氧化+組合生化系統”。
      (1)催化氧化可大幅度降低廢水的CODcr,去除率在30%左右,且提高了廢水的可生化性,有利于后續的生化反應。
      (2)微電解反應后,廢水的可生化性明顯提高,這主要是由于在微電解的過程中產生的新生態氫和亞鐵離子具有較強的還原性,能與廢水中的難降解有機物發生氧化還原反應,破壞其化學結構。從而提高了其生物的可降解性。
      (3)UASB法是目前處理高濃度有機廢水的主流工藝,可有效去除廢水中的CODcr,再輔以A/O工藝,最終使得該種樹脂生產廢水的出水CODo 500mg/L。達國家三級排放標準。


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