微電解芬頓技術處理高(gāo)COD廢水!
來源:www.17c.com91嫩草環保(bǎo) 發布時間:2022-12-23
化工園區產生的高COD化工廢水不僅對地方水環境(jìng)構成威脅,更嚴重的影響到地方的生態係(xì)統平衡,如(rú)處置不當(dāng)更容易引(yǐn)起地方(fāng)項目(mù)落戶及群眾群體性事件,本文通過已有相關研(yán)究,論述微電解一芬頓係統(tǒng)處理技術在高COD化工廢(fèi)水預處(chù)理方麵的處理技術,並通過實驗數據分析,*終得出本係統(tǒng)能夠有效(xiào)預處理高COD化工廢(fèi)水,並且能夠穩定運行。
1 化工廢水特點
日常生產、生活中對化工產品的需求(qiú)使我(wǒ)國化工生產發展迅速,而化工產業也導致了我國(guó)局部(bù)環境問題(tí)日趨嚴重,尤其是(shì)化工產業(yè)大量的廢水排放,導致(zhì)化工園區周邊(biān)河流水質汙(wū)染嚴重,根據相關研(yán)究,化工廢水主要來自:1)化(huà)工原材料和產品使用過(guò)程中(zhōng)的跑冒滴漏。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)冷卻(què)排放水等(děng)。
根據化工廢水來源分析,按性質可分為有機、無機、有機無(wú)機混合三類化工廢水(shuǐ),具有以下共同特(tè)征:1)有毒刺激性。如鹵素化(huà)合物、具有殺菌作用的分散劑或表(biǎo)麵活性劑(jì)等(děng)。2)廢水組分多,化工生產過程中將(jiāng)產生一定量的副產物及未完全(quán)反應的原輔材料及輔助(zhù)劑等口。3)汙染(rǎn)物含量大,降解難(nán)度高,其中硝基化合物作(zuò)為化工廢水中主要的汙染物之(zhī)一,其具(jù)有生物難以降解的特點,給廢水的後續處理帶來極大難度。4)色(sè)彩變化快,色度(dù)高。5)水質、水量變化大。6)生態恢複治理難度大。被化工廢水汙(wū)染的(de)水域,很難恢複原來(lái)牛傑係統功能,且成本高(gāo)。
2 現有高濃度COD化工廢水處(chù)理技術
2.1 化(huà)工廢水處理技術
化工廢水中成份多樣(yàng),不同化工廢水所含的汙染物種(zhǒng)類不盡(jìn)相同,化(huà)工廢(fèi)水的(de)處理需要多種工藝結合才能達到處理效果,現有處(chù)理(lǐ)方案按照原理可以分為以下幾類,物理方法、化學方法以及生(shēng)物處理法等,化(huà)工廢水經過多環節(jiē)處置後將含有的有毒有害物質分離,或轉化成(chéng)穩定(dìng)無害的物質(zhì)的處理過程即為無(wú)害化處理。
根據廢水處理程度,水處理工藝流(liú)程可分為前期預處理工程(chéng)、生化處理工(gōng)程和深度處理工程。
1)前期(qī)預處理工程的主要目的是懸浮物截(jié)流、調節水量、調節PH值等,通常采用物理(lǐ)化學法處理,其設施有主要有廢水調(diào)節池、格柵等。
2)生化處理工程為(wéi)廢水處理的主體工程,根據(jù)水質情況選取的處理工藝亦不同,主要方法包括傳(chuán)統活性汙泥法(fǎ)、氧化溝法、AB法、A/O法、A2/0法(fǎ)、SBR法等。
3)深度處理工程作為初步處理(lǐ)及中(zhōng)度生化處理(lǐ)後的深度處理措施,出水達到規定要求後排放(fàng),可利用活性炭吸附裝置(zhì)、膜分離法、高級氧(yǎng)化法、光化學催化氧化法、電化學氧化法、超聲輻射降解法(fǎ)、輻射法等(děng)方法處理,以保證出水水質穩定達標。
實際應用上,這三(sān)個階段整體(tǐ)統一、相對(duì)獨立(lì),在某些場合下也會出現交叉的現象。另(lìng)一方麵,由於生化處理階段的綜合處理成本(běn)明顯低於(yú)深度處理階段,同時深度處理階段的處理效(xiào)果易受水質因(yīn)素幹擾,故(gù)一般要求生化(huà)處理階段盡(jìn)可能地去(qù)除汙染物質。
2.2 高COD化工廢水(shuǐ)處理技術概述
高COD化工廢水的色度較一般工業廢水相比深很多,具有可生化性差、腐蝕性很強、汙(wū)染後難處理等特性,能夠產生高COD化工廢水的企業主要有製(zhì)藥企業、精細化工企業(yè)、煉化企業、農藥生產企業(yè)等,這(zhè)類企業化工廢水(shuǐ)排入水體後,有毒物多,水質變化大,導致生態破壞嚴重(chóng),化工(gōng)廢水中的有毒有害物質能夠通過多種(zhǒng)方式進入生物體並在生物體內(nèi)積聚,輕則慢性中(zhōng)毒,重則引起腦損傷等疾病發生。
根據研究,處理COD含量高的化工廢水主要有高級氧(yǎng)化法,生化法、光催化法、吸附法,焚燒法等。本次(cì)研究的化工廢水主要(yào)是精細(xì)化工、醫藥中間體、農藥原(yuán)藥及中間(jiān)體等化工企業的排水,且由於(yú)這些行業企業大多是批次、間歇生產,排水亦呈不均勻性,水質波動較大,色度高且COD高(gāo)達20000~30000 mg/L。
綜上(shàng)所述,選擇合適的高COD化工廢水處理工藝不僅(jǐn)能使企業達標排放,同時(shí)亦能夠促進區域環境和經濟協調發展。因此,通過前人相(xiàng)關研究(jiū),本文主要論述微電解芬頓係(xì)統及中和沉澱係統在高COD化工(gōng)廢水(shuǐ)預處理中的應用並以實例進(jìn)行探討。
3 微電解一芬頓係統處理化工廢(fèi)水研究
高(gāo)COD化工類廢水中含有較多難生(shēng)化降解(jiě)類汙(wū)染物質,通過微電解芬頓係統進行(háng)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化性的目的。其作(zuò)用原理為以下(xià)幾個方麵。
3.1 微電解反應(yīng)
鐵碳微電解的(de)反應機理是把廢鐵屑(主(zhǔ)要成(chéng)分是鐵和碳)置於酸性廢水中,由於Fe和C之間存在1.2V的電位差,在廢水中形成大量的微電池係統,微電池反應產(chǎn)物具有吸附及過(guò)濾(lǜ)作用從而降低(dī)減少廢水中的汙染物,即在微電解過程中陽極被氧化產生Fe、Fe3+,Fe3+發生水解沉(chén)澱後形成具有吸附形成的絮凝劑(jì),而陰極產(chǎn)生的[H]和[O]繼續發生氧化反應,降解廢水中大分子(zǐ)有機物,提(tí)高廢水的可生化性(xìng)。反應(yīng)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(tàn)微電解反應後加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OH˙(羥基自由基),其氧化電極(jí)電位越為2.8V,使Fent on試(shì)劑具有(yǒu)極強的氧化能(néng)力,可將汙水中難降解(jiě)有機物氧化分解成小分子有機物和無機物,實現對有機物的降(jiàng)解。
3.3 中和沉澱
通過將微電解芬頓係統的酸性出水pH值調節為(wéi)中性,同時加入混凝劑,實現廢水中懸浮物等沉澱的去除。處理化工廢水時,中和沉澱過程能夠獨立去除廢水中汙染物也能(néng)作為中間工(gōng)程提高廢水處理效果。
4 實例(lì)研究
4.1 化工廢水來源簡介
本文研究的化工園區位於東(dōng)部地區,園區化工廢(fèi)水(shuǐ)主要(yào)來源於精細化工、醫藥中間體、農藥原藥及(jí)中間體等(děng)化工企業的(de)排水。在企業生產過程中,可能會因為廠內汙水處理預處理係(xì)統發生事故導致高COD廢水進入園區汙水處理廠(chǎng)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(tǒng)處理企業超標排放的高(gāo)COD化工廢水。
4.2 微電解一芬頓氧(yǎng)化係統預處理結果分析
通過鐵(tiě)碳微電解反應及芬頓氧化反應,去除廢水中難降解類汙染物質,提高廢(fèi)水的可生化性。本次研究的預處理係統主(zhǔ)要構築物為鐵碳微電解反應器及(jí)配套攪拌裝置、鐵粉(fěn)加藥(yào)裝置、芬頓反應池(chí)及空氣(qì)曝氣攪拌係統、雙氧水加藥裝(zhuāng)置(zhì)等。
1)微電解處理係統
進水COD在5100 mg/L左右,BOD約為1 600 mg/L,出(chū)水(shuǐ)COD約為3 800 mg/L,BOD為約2 000 mg/L,BOD/COD比(bǐ)提(tí)高到0.54,可生化性能有所提(tí)高(gāo),為後續氧化反應做好了準備。
2)芬(fēn)頓氧化係統
經過(guò)微電解處理後的(de)高COD化工廢水(shuǐ)與園區化工企業排放的普(pǔ)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上下波(bō)動(dòng)。
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(tí)高到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(qīng)大量負荷。
3)中和沉澱係統
通過將微電解(jiě)芬頓係統的酸性出水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(xì)統(tǒng)主要(yào)包括(kuò)中和反應池和攪拌裝置、沉澱池及刮泥機(jī)、液堿加藥(yào)裝置、汙泥泵、壓濾機等。
進水COD在630mg/L左右,BOD約為(wéi)320mg/L,出水COD約為500mg/L,BOD為約300mg/L,B/C比提(tí)高到0.63。此時出水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(chù)理提供良好的(de)生化條件。
5 結論
化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、高毒性的“三(sān)高”的特點,通過研究“微電解芬頓氧化係統+中和沉澱”處理能(néng)夠將進水COD濃(nóng)度約5100mg/L廢水*終處(chù)理為500mg/L以(yǐ)下,有效降低了高COD廢水(shuǐ)對園區生化處理係統的衝擊,保證園區汙水處理廠穩定運行,在促進地方經濟效益和環境效益的同時,也為同類化工園區提供運(yùn)行經驗。