微(wēi)電解芬頓(dùn)技術處理高COD廢水!
來源(yuán):久久国产av環保 發(fā)布時間:2022-12-23
化工園(yuán)區產生的高COD化工廢水不(bú)僅對地(dì)方水環境構成威脅,更嚴重的影(yǐng)響到地方的生(shēng)態係統平衡,如處置不當更容易引起地方項目(mù)落戶及群眾群體性事件,本文通過已有相關研究,論述微電解(jiě)一芬頓係(xì)統處理技術在高COD化工廢水預處理方麵的處理技(jì)術,並通過實驗數據分析(xī),*終得出本係統(tǒng)能夠有(yǒu)效預(yù)處理高COD化工廢水,並且能夠穩定運行。
1 化工廢水特點
日(rì)常生產、生(shēng)活中(zhōng)對化工產品的需求使我國(guó)化工生產發展迅速,而化(huà)工產(chǎn)業也導致了我國局部環境問題(tí)日趨嚴重,尤其是化工產業大(dà)量的廢水排放,導(dǎo)致化工園區周邊河流水質汙染嚴重,根據相關研(yán)究,化工廢水主要來自:1)化工原材料和產品使用過程中的(de)跑冒滴漏。2)車間地麵衝洗廢水。3)設備清洗廢水及汙染物處理產生的廢水。4)冷(lěng)卻排(pái)放水等(děng)。
根(gēn)據化工廢水來源分析,按性質可分為有(yǒu)機、無機、有機無(wú)機混合三類化(huà)工廢水,具有以下共同特征(zhēng):1)有毒刺激性。如鹵素化合物、具有殺菌作用(yòng)的分散劑或表麵活性劑等。2)廢(fèi)水組分多(duō),化工生產過程中將產(chǎn)生一定量的副產物及未完全反應的原輔材料及輔助(zhù)劑等口。3)汙染物含量大,降解難度高,其(qí)中硝基化合物(wù)作(zuò)為化工廢水中主要的汙染物之一,其具有生物難以降解的特點,給廢水的後(hòu)續處理帶來(lái)極大難度。4)色彩變化快,色度高(gāo)。5)水質、水量變化(huà)大。6)生態恢(huī)複治理難度大。被化工廢水汙染的水域,很難恢複原來牛傑(jié)係統功能,且成本高。
2 現(xiàn)有高濃(nóng)度COD化工廢水處理技術
2.1 化工廢水處理技術
化工廢水中成份多樣,不同化工廢水所含的汙染物種類不(bú)盡相同,化工廢水的處理需要多種工藝結合才(cái)能達到處理效果,現有(yǒu)處理方案按照原理可以(yǐ)分(fèn)為以下幾類,物理方法、化學方法以及生物處(chù)理法等,化工廢水(shuǐ)經過(guò)多環節處置(zhì)後將含有的有毒有害物質分離,或轉化成穩定無害的物質的處理過程即為無害化處理。
根據廢水處理程度(dù),水處理工藝(yì)流程可分為前期預處理工程、生化處理(lǐ)工程和深(shēn)度處理工程。
1)前期預處理工程的主要目的是(shì)懸浮物(wù)截流、調(diào)節(jiē)水量、調節PH值等,通常采用物理化學法處理,其設施有主要有廢(fèi)水調(diào)節池、格柵等。
2)生化處理工程(chéng)為廢水處理的主體工程,根據水質情況選(xuǎn)取的處(chù)理工藝亦不同,主要方法包(bāo)括傳(chuán)統活(huó)性汙(wū)泥法、氧化溝法、AB法、A/O法、A2/0法、SBR法等。
3)深度處理工(gōng)程作為初步處理及中度生化處理後的深度處理措施,出水達到規定要求後排放,可利用活性炭吸(xī)附裝置、膜分離法、高(gāo)級氧化(huà)法、光化(huà)學催化氧化法、電化學氧化法、超聲輻射降解法、輻射法等方法處理,以保證(zhèng)出水水質穩定達標。
實際(jì)應用上,這三個階段整體統一、相對獨立,在某些場(chǎng)合下也會出現交叉的現象。另一方麵,由於生(shēng)化處理階段的綜合處理(lǐ)成本明顯低於深度處理階段,同時(shí)深度處理階段的處(chù)理效果易受水質因素幹擾,故一般要求生化處理階段盡可能地去除汙(wū)染物質。
2.2 高COD化工廢水處理技術概(gài)述
高COD化工廢水的色度較一般工業廢水相比深(shēn)很多,具(jù)有(yǒu)可生化性差、腐蝕性很強、汙染後難處(chù)理等特性,能夠(gòu)產生(shēng)高COD化工廢水的企業主要有製藥企業、精細化工企業、煉化企業、農(nóng)藥生產企業等,這類企業化工廢水排入水體後,有毒物多,水質變化大,導致生態破壞(huài)嚴重,化(huà)工廢水中的有毒有害物質能夠通過多種方式進入生物體並在生物體內積聚(jù),輕則(zé)慢性中毒,重則引起腦(nǎo)損傷等(děng)疾病發生。
根據研(yán)究,處理COD含量高的化工廢水主要有高(gāo)級氧化法,生化法、光(guāng)催化法、吸附法,焚燒法等。本次研究的化工廢水主要(yào)是精細化工、醫藥中間體、農藥(yào)原藥及中間體等化工企業的排水,且(qiě)由於這些行業企業(yè)大多是批次、間歇生產,排(pái)水亦呈(chéng)不均勻性,水質(zhì)波動較大,色度高且COD高達20000~30000 mg/L。
綜上所述,選擇合適的(de)高COD化(huà)工廢水處理工藝不僅(jǐn)能使企業達標排放,同時亦能夠促進區域環境和(hé)經濟協調發展。因此,通過前人(rén)相關研究,本文主要論述微電解芬頓係統及中和沉澱係統在高COD化工廢(fèi)水(shuǐ)預處理中的應用並以實例進行探討。
3 微電解一芬頓係統處理化工廢水研究
高COD化工類廢(fèi)水中含有較多(duō)難(nán)生化降解類(lèi)汙染(rǎn)物(wù)質,通過微電解芬頓係統進行預處理,通過對大分子有機物的降解和破壞,從(cóng)而達到降低(dī)其毒性及提高可生化性的目的。其作用原理為以下幾個方麵(miàn)。
3.1 微電解反應
鐵碳微電解的反應機理是把廢鐵(tiě)屑(主要成分是鐵和碳)置(zhì)於酸性廢水中,由於Fe和C之間存(cún)在1.2V的電(diàn)位差,在廢水中形成(chéng)大量的微電池係統,微電池反應產物具有吸附及過(guò)濾作用從而降低減少廢水中的汙染物(wù),即在微電解過程中陽極被氧化產生Fe、Fe3+,Fe3+發生水解沉澱後形成具有吸(xī)附形成的絮凝劑,而陰極產生的(de)[H]和[O]繼續發生(shēng)氧化反應,降解廢水中大分子有機物,提高廢水的可生化性。反應過程中陰極生成OH,提高處理後廢水PH值。
3.2 芬頓反應
在鐵碳微電解反應後加Hn02,Fe2+與HoO,構成Fenton試劑(jì)氧化體係(xì),由於(yú)H 0。被Fe2+催化分解產生OH˙(羥基自由基),其氧化電極電位越為2.8V,使Fent on試劑具有極(jí)強的氧化能力,可將汙(wū)水中難降解有機物(wù)氧化分解成(chéng)小分子有機物和無機物,實現(xiàn)對有機物的降解。
3.3 中和沉澱
通過將(jiāng)微電解芬頓係統的酸性出水pH值調節為(wéi)中性(xìng),同時加入混凝劑,實現廢水中懸浮物等沉澱的去(qù)除。處理化工廢水時,中和沉澱過程能夠獨立去除廢水(shuǐ)中(zhōng)汙(wū)染物也能作為中間工程提高廢水(shuǐ)處理效果。
4 實例研究
4.1 化工廢(fèi)水(shuǐ)來(lái)源簡介
本文研(yán)究的化工園區位於東部地區,園區化工廢水主要來源於精細化工、醫藥中(zhōng)間體、農藥原藥及中間體(tǐ)等化工企業的排水。在企業生產過(guò)程中(zhōng),可能會因為廠內(nèi)汙(wū)水(shuǐ)處理預處理係統發生事(shì)故導致(zhì)高COD廢水進入園區汙水處理廠影響生(shēng)化處理(lǐ)效果,為此,園區汙水處理廠(chǎng)通(tōng)過微電解(jiě)芬頓係統處理企業超標排放的高COD化工(gōng)廢水。
4.2 微電解一芬(fēn)頓氧(yǎng)化係統預處理結果分(fèn)析
通過鐵碳微電解反應及芬頓氧化反應,去(qù)除廢水中難降解類汙染物質,提高廢水的可生化性。本次研究的預(yù)處理係統(tǒng)主要構築物為鐵碳微電解反應(yīng)器及配(pèi)套攪(jiǎo)拌裝(zhuāng)置(zhì)、鐵粉加藥裝置、芬頓反應池(chí)及空氣曝氣攪拌係統、雙氧水加藥裝置等。
1)微電解處理係統(tǒng)
進水COD在5100 mg/L左右,BOD約為1 600 mg/L,出(chū)水COD約為3 800 mg/L,BOD為約2 000 mg/L,BOD/COD比提(tí)高到(dào)0.54,可生化性能有所提高,為後續氧化反應做好了準備。
2)芬頓氧化(huà)係統
經過微電解處理後的高COD化工廢水與園區化工企業(yè)排放的普通化工廢水(COD約為800 mg/L左右)以1:5混合,混合後水(shuǐ)質情況:CODI 300 mg/L上下波動。
進水COD在1300mg/L左右,BOD約為380mg/L,出水COD約為700mg/L,BOD為約330mg/L,B/C比提高到(dào)0.47,COD去除率達(dá)45.0%。此時出(chū)水COD約為1300mg/L,為後續預處(chù)理過程減(jiǎn)輕大量負荷。
3)中和沉澱係統
通過將微電解芬(fēn)頓係統的(de)酸性出水pH值調節為中性,同時加入凝聚劑,實現廢水中懸浮物等沉澱的去除。中和沉澱係統主(zhǔ)要包括(kuò)中和反應池和攪拌裝置、沉(chén)澱池及刮泥機、液堿加藥裝置、汙泥泵、壓濾機等(děng)。
進水COD在630mg/L左右,BOD約為320mg/L,出水COD約為500mg/L,BOD為(wéi)約300mg/L,B/C比提高到(dào)0.63。此時出水(shuǐ)COD約為(wéi)500mg/L,能(néng)夠滿足生化反應進水要求,為後續厭氧好氧生化處理提供良好的(de)生化條件(jiàn)。
5 結論
化工園區不可避(bì)免的產生(shēng)高COD化工廢水(shuǐ),針對化工廢水高COD、高色度、高(gāo)毒性的“三高”的特點,通過研究(jiū)“微(wēi)電解芬頓氧化係統+中和沉澱”處理能夠將進水COD濃度約5100mg/L廢水*終處理為500mg/L以下,有(yǒu)效降低了高COD廢水對園區生化處理(lǐ)係統(tǒng)的衝擊,保證園區汙水處理廠穩定運行,在(zài)促(cù)進地方經濟效益和環境效益的同時,也為同類(lèi)化工園區提供(gòng)運行經驗(yàn)。