双氧水生产废水处理及工艺改造研究论文_张小拴

双氧水生产废水处理及工艺改造研究论文_张小拴

安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽阜阳 236400

摘要:文章主要围绕双氧水生产废水处理和具体的工艺改造技术进行叙述,对处理系统、主要特征、处理步骤、来源、指标以及应用等进行了详细分析和介绍,希望可以在一定程度上推广该工艺的应用进程,不断提升生产废水的处理效率和质量。

关键词:双氧水;生产废水;处理工艺;改造

1.前言

近几年来,我国的经济发展水平在不断提高,在这个过程中,生态环境的问题也逐渐突显,为了改善人们的生产和生活环境,需要积极采取相关措施,其中水环境对人们有很大的影响,在这样的环境下,工厂类型也越来越多,生产工作产生的废水也需要相关人员进行处理,所以文章针对双氧水生产废水的处理技术进行研究。

2.关于双氧水生产废水的处理工艺概述

2.1生产废水的处理系统

一种过氧化氢生产废水处理系统,包括碱性废水池、碱性隔油池、铁屑反应池、水解酸化池、好氧池和沉淀池,其特征在于,所述的碱性废水池内底部通过管道与碱性隔油池连通,碱性隔油池内底部通过管道与气浮隔油装置连通,气浮隔油装置的出液口通过管道与铁屑反应池连通,铁屑反应池内底部通过管道与水解酸化池连通,水解酸化池的出液口通过管道与内部安装有曝气管的好氧池连通,好氧池的出液口通过管道与沉淀池连通,沉淀池的出液口通过管道与监控池连通;

沉淀池的污泥出口通过管道分别与水解酸化池、污泥浓缩罐连通,污泥浓缩罐底部的污泥出口通过管道与叠螺污泥脱水机连接,污泥浓缩罐和叠螺污泥脱水机的出液口通过管道与碱性隔油池连通[1]。

2.2主要特征

这种过氧化氢生产废水处理系统,其特征在于,所述的碱性废水池与碱性隔油池之间连通的管道上安装有废水池废水提升泵;所述的碱性隔油池的出油管上安装有碱性污油自吸泵;所述的碱性隔油池与气浮隔油装置之间连通的管道上安装有碱性废水提升泵;所述的铁屑反应池与水解酸化池之间连通的管道上安装有铁屑池废水提升泵;所述的沉淀池的污泥出口管道上安装有污泥回流泵;所述的污泥浓缩罐与叠螺污泥脱水机之间的管道上安装有脱水机进料泵[2]。

2.3主要处理步骤

将来自双氧水生产装置的废水先汇集到碱性废水池,用废水池废水提升泵将碱性废水池下部的废水打入碱性隔油池,重力除油后由碱性废水提升泵打入气浮隔油装置。向气浮隔油装置中加入絮凝剂和助凝剂,使之混和均匀除去废水中大部分悬浮物,然后用刮油机刮去水面上的浮渣。气浮隔油装置的出水进入铁屑反应池,向铁屑反应池内加入硫酸亚铁、双氧水和酸,控制废水pH值至3-5,双氧水浓度控制在500-1000mg/L, 在铁屑反应池内发生链式反应,反应时间8h;之后对铁屑反应池的废水继续鼓泡调节,加入碱液调节pH值至6-9,同时分解残余过氧化氢,时间4 h。铁屑反应池出水进入水解酸化池,搅拌2-4小时,在水解菌群的作用下进行水解反应,进一步将不溶性的大分子有机物水解为可溶的小分子有机物。水解酸化池出水进入好氧池,池内设有曝气管,废水中好氧菌在曝气条件下进行好氧生化处理,曝气4-6小时,降低废水的COD和BOD。

好氧池处理后废水进入沉淀池内进行沉淀泥水分离,沉淀分离后的清水进入监控池实现达标排放;沉淀池内沉淀分离的污泥一部分回流至水解酸化池,另一部分污泥进入污泥浓缩罐浓缩,浓缩后的污泥经叠螺污泥脱水机脱水后外运填埋。

2.4产生背景与现状

蒽醌法过氧化氢生产主要有氢化、氧化、萃取、净化四个过程,生产过程中,以工作液为载体在触媒存在下,将溶于有机溶剂中的烷基蒽醌氢化,得到相应的烷基氢蒽醌,后者再经氧化,一部分生H2O2, 另一部分变回烷基蒽醌,生成的H2O2用纯水萃取,即得 H2O2产品,萃余的烷基蒽醌溶液经处理后,重新进行氢化。工作液配制主要以重芳烃、 烷基蒽醌和磷酸三辛酯等作为原辅材料,因此生产废水中含有一定量的上述芳香族化合物及其衍生物等难降解有机物,COD含量一般在2000-10000 mg/L。由于芳香族化合物碳碳键断开需要较大的能量,其废水一般较难处理。所谓难降解有机物是指不能被微生物降解或在任何环境条件下不能以足够快的速度降解以阻止其在环境中积累的有机物。之所以难降解是相对于易生化降解而言[3]。

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目前,双氧水废水处理一般采用重力隔油+催化氧化+絮凝+沉淀分离工艺。该工艺是采用双氧水催化氧化一絮凝法(芬顿法)来处理废水,间歇操作,出水中COD的质量浓度一般超过300mg/L,由于是间歇操作,操作人员的操作熟练程度和技术水平对处理过程影响较大,处理后废水指标波动大,难以实现达标排放。

2.5相较于其他工艺的优势

该工艺利用H2O2在Fe2+ 的催化作用下生成的羟基自由基(•OH )有效氧化去除难降解有机物。•OH具有强氧化性和很强的亲电加成性能,使大多数有机物结构发生碳链裂变,有机物分解成小分子物质, 氧化为CO2与 H2O,从而使废水的 COD 去除率达到98.5%以上,同时难降解污染物转化为易降解污染物,提高了生化降解性[4]。

经过水解处理,废水中的大量悬浮物水解成可溶性物质,大分子降解为小分子,有机物不但在数量上发生了很大变化,而且在理化性质上发生了更大变化,使废水更适宜后继的好氧生化处理,可以用较少的气量在较短的停留时间内完成净化;在池容、水质相同,停留时间相同的情况下,BOD5和CO去除率均显著高于传统工艺,且出水COD低于100mg/L,传统工艺停留时间提高一倍左右仍然达不到与本工艺相接近的出水水质[5]。

在处理废水的同时,完成了对污泥的处理,使废水、污泥处理一元化。作为一种新型处理工艺,在总的停留时间和能耗等方面比传统的单独的活性污泥工艺或化学催化氧化工艺要有很大的优势。

化学氧化、生化双流程设计,可实现总流程连续操作下,单线流程间歇操作,有效降低出水COD含量,实现达标排放[6]。

2.6经济技术指标

使用双氧水催化氧化一絮凝法处理装置产生的废水,具有流程简单、设备投资低等优势,另外,使用的双氧水还可以来源于浓缩装置的蒸发残液,该产业虽然是废水,但是本身依然还有一定量的双氧水,混入其他废水之后可以减少处理用的双氧水的用量。

2.7双氧水用于废水处理的范围

双氧水几乎可以用来处理所有的废水,包括无机废水和有机废水,重点用于处理有毒废水,如硫化物、氰化物、酚类化合物、亚硝酸盐、有毒重金属等。另外双氧水还用于提高生化法处理处理废水的能力,也可以防止污泥出现膨胀。

2.8双氧水用于废水处理的未来发展趋势

国外用双氧水处理废水的比例约占双氧水产量的百分之三十,如造纸废水、含氢化物剧毒废水等的处理。国内除了黎明化工研究院使用双氧水进行双氧水生产装置自身排放的废水和少数引进装置的造纸厂使用双氧水对纸浆进行氧漂之外,国内的双氧水处理废水几乎属于空白。随着各行各业对双氧水的需求逐渐加大,同时双氧水产量逐年增长,加上双氧水处理污染物后分解的物质对环境不会产生二次污染,所以双氧水用于环保,尤其用于各种废水的处理方面有很大的作用。

3.结束语

文章将双氧水生产废水的处理工艺作为叙述的主要内容,对具体工艺进行详细分析之后,希望能够增加相关人员对工艺的了解,同时不断提高双氧水生产废水的处理水平,这样才可以提高废水处理工作的整体水平,为水环境做出贡献。

参考文献

[1] 江奇志. 炼制高酸原油废水处理工艺改造技术与应用研究[D]. 青岛理工大学, 2014.

[2] 张凤娥, 李飞, 董良飞,等. 常州某纺织园印染废水处理工艺改造研究[J]. 环境工程学报, 2011, 5(3):589-592.

[3] 谌永红. 双氧水生产废水处理工艺改造[J]. 环境与可持续发展, 2005(1):22-23.

[4] 范围溢. 双氧水生产废水处理及工艺改造研究[J]. 化学工程与装备, 2017(6):291-292.

[5] 陈建波, 刘军. 双氧水生产中有机废水处理技术研究[J]. 川化, 2006(3):9-13.

论文作者:张小拴

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/9

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