微(wēi)電解芬頓技術處(chù)理高COD廢水!
來(lái)源:科柏盛環保 發(fā)布時(shí)間:2022-12-23
化工園區產生的高COD化工(gōng)廢水不(bú)僅對地方(fāng)水環境(jìng)構成威脅,更嚴重的影響(xiǎng)到地方的生態係統平衡,如處置不當更容易引起地方項(xiàng)目落戶及(jí)群(qún)眾群體性事件,本文通過已有相關研究,論述(shù)微電解一芬頓(dùn)係統處理技術在高COD化工廢水預處理方麵的處理技術,並通過(guò)實驗數據分(fèn)析,*終得出本係(xì)統能夠有效預處理高COD化工廢水,並且能(néng)夠(gòu)穩定運行(háng)。
1 化工廢水特點
日常生產、生活(huó)中對化工產品的需求使(shǐ)我國化工生產發展迅速,而化工產業也導致(zhì)了我國局部環境問題日趨嚴重(chóng),尤其是化工產業大量的廢水排放,導致化工園區周邊河流水質汙染嚴重,根據相關研究,化工廢水主要來自:1)化工原(yuán)材料和產品使用過程中的跑(pǎo)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)冷卻排放(fàng)水等。
根據化(huà)工廢水來源分析,按性質可分為有機、無機、有機無機混合(hé)三類化工廢水,具有以下共同特征:1)有毒刺激性。如鹵素化合物、具有殺菌作用的分散劑或表麵活性劑等(děng)。2)廢水組(zǔ)分多,化(huà)工生產過(guò)程中將產生一定量的副產物及(jí)未完全反(fǎn)應的原輔材料及輔助劑等口。3)汙染物含(hán)量大,降解難度高,其中硝基化合物作為化工廢水中主要的汙染物之一,其具有生物難(nán)以降解的特(tè)點,給廢水的後續處理帶來極大(dà)難度。4)色彩變化快,色度(dù)高。5)水質(zhì)、水量變化大。6)生態恢複治理難度(dù)大。被化(huà)工廢水汙染的水(shuǐ)域,很難恢複原來牛傑係統功能,且成本(běn)高。
2 現有高濃度COD化工(gōng)廢水處理技術
2.1 化工廢水處理技術
化工廢(fèi)水中成份多樣,不(bú)同化工廢水所(suǒ)含的汙染物種類不盡相同(tóng),化工廢水的處理需要(yào)多種工藝結合才能達到處理效果,現有處(chù)理方案(àn)按照原理可以分為以下幾類,物理(lǐ)方法、化學方法以及生物處理法等,化工廢水經過多環節處置後將含有的有毒有害物質分離,或轉化(huà)成穩定無害的物質的處理過程即為無害(hài)化處理。
根據廢水處理程度,水處理工藝流程可分為前期預處理工程、生化(huà)處理(lǐ)工程和深度處理工程。
1)前期預處理(lǐ)工程的主要目的是懸浮物截流、調節水量(liàng)、調節PH值等,通常采用(yòng)物理化學法處理,其設施(shī)有主要(yào)有廢水調節池、格柵等。
2)生化處理工程為廢水處理的主體(tǐ)工程,根據水質情況選取(qǔ)的處理工(gōng)藝亦不同,主要方法包括(kuò)傳統(tǒng)活性汙泥法、氧化溝(gōu)法、AB法、A/O法、A2/0法、SBR法等。
3)深度(dù)處理工程作為初步處理及中度生(shēng)化處理後的深度(dù)處理措施,出水達到規定要求後排放,可利用活性炭吸附裝置、膜分離法、高級氧化(huà)法、光化學催化(huà)氧化法、電化學氧化法(fǎ)、超聲輻射降解法、輻(fú)射法等方(fāng)法處理,以保證出水水質穩定達標。
實際應用上,這三個階段整體統一、相對獨立,在某些場合下也會出現交(jiāo)叉的現象。另一方(fāng)麵,由(yóu)於生化處理階段的綜合處理成本明顯低於深度處理階段,同(tóng)時深度處理(lǐ)階段(duàn)的處理效果易受(shòu)水質因素幹擾,故一般(bān)要求生化處理階段盡可能(néng)地去除汙染物(wù)質(zhì)。
2.2 高COD化工廢水處理技術概述
高COD化(huà)工廢水的色度較一般工業廢水相比深很多,具有可生化性(xìng)差、腐蝕性很強、汙染後難處(chù)理等特性,能夠產生高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、農藥生產(chǎn)企業等,這類企業化工廢水排入水體(tǐ)後,有毒物多,水質變化大,導致生態破壞嚴重,化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,輕則慢性中毒,重則引起腦損(sǔn)傷等疾病發生。
根據研究,處理(lǐ)COD含量高的化工廢水主要有(yǒu)高級(jí)氧(yǎng)化法,生化法、光催化法、吸附法,焚燒法等。本次研究的化工廢水主要是精細化工、醫藥中間體(tǐ)、農(nóng)藥原(yuán)藥及中間體(tǐ)等化工企業的(de)排水,且由(yóu)於這些行業企業大多是批次、間歇生產,排(pái)水亦呈(chéng)不均勻性,水質波動較大,色度(dù)高且COD高達20000~30000 mg/L。
綜上所述,選擇合適的高COD化工廢水處理工(gōng)藝不僅能使企業達標排放,同時亦能夠促進區域環(huán)境和經濟協調發展。因此,通過前人相關研究,本文主要論述微電解芬頓係統及中和沉澱係(xì)統在高COD化工廢水預處理中的應用並以實例(lì)進行探討。
3 微電解一芬頓(dùn)係統處理化工廢水研究
高COD化工類廢水中含有較多難生化降解類汙染物質,通過(guò)微電解芬頓係統進(jìn)行預處理,通過對大分子有機物的降解和破壞,從而達到降低其毒性及提高可生(shēng)化性的目的。其作用原理為以下幾個(gè)方麵(miàn)。
3.1 微電解(jiě)反(fǎn)應
鐵碳微電解的反應機理是把廢鐵屑(主要成分是鐵和碳)置(zhì)於酸性廢水中,由於Fe和C之間存在1.2V的電(diàn)位差,在(zài)廢水中形成(chéng)大(dà)量的微電池係統,微電池反應產物具有吸附及過濾(lǜ)作用從(cóng)而降(jiàng)低減少廢(fèi)水中的(de)汙染物,即在微(wēi)電解過程中陽極被氧(yǎng)化產(chǎn)生(shēng)Fe、Fe3+,Fe3+發生水(shuǐ)解(jiě)沉澱後(hòu)形成具有吸附形成的絮凝劑,而陰極產生的[H]和[O]繼續(xù)發生氧化反應,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(shēng)成OH,提高處理後廢水PH值。
3.2 芬(fēn)頓反應
在鐵碳微電解反應後(hòu)加Hn02,Fe2+與HoO,構成Fenton試劑氧化體係,由於H 0。被Fe2+催化分解產生(shēng)OH˙(羥基自由基),其氧化電極電位越為2.8V,使Fent on試劑具有極強的氧化能力,可將汙水中難降解有機物(wù)氧化分解成小分子有機物和無機物,實現對有機物的降解。
3.3 中和沉澱
通過(guò)將微電解芬(fēn)頓係統的酸性出水pH值調節為中性,同時加入(rù)混凝劑(jì),實現廢水中懸浮物等(děng)沉澱的(de)去除。處理化工(gōng)廢水時,中和沉澱過程能夠獨立去除廢(fèi)水中汙(wū)染物也(yě)能作為中間工程提高(gāo)廢水處理效果。
4 實例研究
4.1 化工廢水(shuǐ)來源簡介
本文研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、醫藥中間體、農藥原藥及中間體等化工企業的排水。在企業生(shēng)產過(guò)程中,可能會(huì)因為廠內汙水處理預處理係統發生事故導(dǎo)致高COD廢水(shuǐ)進入園(yuán)區汙(wū)水處理廠影響生化處理效果,為此,園區汙水處理廠通過微電解芬頓係統處理企(qǐ)業超(chāo)標排放的高COD化工廢水。
4.2 微電解一芬頓(dùn)氧化係統預處理結果分析
通(tōng)過鐵碳微電解反應及(jí)芬頓氧化反應,去除廢水中難降解(jiě)類汙染物質,提高廢水的可生化性。本次研究的(de)預處(chù)理係統(tǒng)主(zhǔ)要構築物為鐵碳微電解反應器及配套攪拌裝置、鐵粉加藥裝置(zhì)、芬頓反應池及空氣曝氣攪拌係統、雙(shuāng)氧水(shuǐ)加藥裝置等。
1)微電解處理係(xì)統
進水COD在5100 mg/L左右,BOD約為1 600 mg/L,出水COD約(yuē)為3 800 mg/L,BOD為約2 000 mg/L,BOD/COD比提高到0.54,可生化性能有所提高,為後續氧化反應做好了準備。
2)芬頓氧化係統(tǒng)
經過微電解處理後的高COD化工廢水與園(yuán)區化工企業排放的普通化工廢水(COD約為800 mg/L左右)以1:5混合,混合後水質情況:CODI 300 mg/L上下(xià)波(bō)動。
進水COD在(zài)1300mg/L左右,BOD約為380mg/L,出水COD約(yuē)為700mg/L,BOD為約330mg/L,B/C比提高到(dào)0.47,COD去除率達45.0%。此時出水COD約為1300mg/L,為後續預處理過程減輕大量負荷。
3)中和沉(chén)澱係統
通過將(jiāng)微電解芬頓係統的酸性出水pH值(zhí)調節為中性,同時加入凝聚(jù)劑(jì),實現廢(fèi)水中懸浮(fú)物等沉澱的(de)去除。中和沉澱係統主要包括中和反應池和攪拌裝置、沉澱池及刮泥機、液堿加藥裝置、汙泥泵(bèng)、壓濾機等。
進水COD在630mg/L左右,BOD約為320mg/L,出(chū)水COD約為500mg/L,BOD為(wéi)約300mg/L,B/C比提高到0.63。此時出(chū)水COD約為500mg/L,能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(liáng)好的生化(huà)條件。
5 結論
化(huà)工園區不可避免的產生高COD化工廢水,針對化工(gōng)廢水高COD、高色度(dù)、高毒(dú)性的“三高”的特點,通過研究“微電解芬頓氧化係統+中(zhōng)和(hé)沉澱”處理能夠將進(jìn)水COD濃度約(yuē)5100mg/L廢水*終處理為500mg/L以下,有效降低了高COD廢水對園區生化處理係統的衝擊,保證園區汙(wū)水處理廠穩定運行,在促進地方經濟(jì)效益和(hé)環境效(xiào)益(yì)的同時,也(yě)為同類化工園區提供(gòng)運行經驗。