微電解(jiě)芬頓技術處理高COD廢水!
來源:忘忧草日本在线播放WWW盛環保 發布時間:2022-12-23
化(huà)工園區產生的高COD化工廢水不僅對地方水(shuǐ)環境構成威脅(xié),更嚴重的影響(xiǎng)到地方的生態係統平衡(héng),如處置不當更容易(yì)引起地方項目落戶及群眾(zhòng)群體性事件,本文通過已有相關研究,論述微電解一芬頓係統處(chù)理技(jì)術在高(gāo)COD化工廢水預處理方麵的處理技術,並通過實驗數據分析,*終得(dé)出本係統能夠有效預處理高COD化工廢水,並且能夠穩(wěn)定運行。
1 化工廢水特點
日常(cháng)生產、生活中對化工產品的需求使我(wǒ)國化工生產發展迅速,而化工(gōng)產(chǎn)業也導致了我國局部環境問題日趨嚴重,尤其(qí)是化工(gōng)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(gēn)據(jù)相關研究,化工廢水主要來自:1)化(huà)工原材(cái)料和(hé)產品使用過程中的跑冒滴漏。2)車(chē)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)冷卻排放水(shuǐ)等。
根據化工廢水來(lái)源分析,按性質(zhì)可分為(wéi)有機、無(wú)機、有機(jī)無機混合三類化工廢水,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。2)廢水組分多,化工生產過程中將產生一定量(liàng)的副產物及未(wèi)完全反應的原(yuán)輔材料(liào)及輔助劑等口。3)汙染物含量大,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)以降解的特點,給廢水的(de)後續處理帶來極大難度。4)色彩變(biàn)化快,色度(dù)高。5)水質、水量變化大。6)生態(tài)恢複治理難度大。被化工廢水汙染的水域,很難(nán)恢複(fù)原來牛傑係統功能(néng),且成本高。
2 現有高濃(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(wū)染物種類不盡相同,化工廢水的處理需要多種工藝結合才能達到處理效果,現有處理方案按照原理可以分為以下幾類,物理方法、化學方法以及生物處理(lǐ)法等,化工廢水(shuǐ)經過多環節處置後將含有的(de)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(lǐ)。
根據廢水處理程度,水(shuǐ)處理工藝流(liú)程可分為前期預處理工(gōng)程(chéng)、生化處理(lǐ)工程和深度處理工程。
1)前期預處(chù)理工程的主要目的是(shì)懸浮物(wù)截流、調節水量、調節(jiē)PH值(zhí)等,通常采用物(wù)理化學法處理(lǐ),其設施有主要有廢水調節池、格柵等。
2)生化處理工程為廢(fèi)水處(chù)理的(de)主體(tǐ)工程,根據水質情況選取的處理(lǐ)工(gōng)藝亦不同,主要方法包括傳統活性汙泥法、氧化溝法、AB法、A/O法、A2/0法、SBR法等。
3)深度處理工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(dá)到規定要(yào)求後排放,可利(lì)用活性炭吸附裝置、膜分離法、高級氧(yǎng)化法、光化(huà)學催化氧化法、電化學氧化法、超聲輻射降(jiàng)解法(fǎ)、輻射法等方法處理(lǐ),以保證出水水質穩定達標。
實際應用上,這三個階段(duàn)整體統一、相對獨立,在某些場合(hé)下也會出現交叉的現象。另一方麵,由於生化處理階段的綜合處理成本明顯低於深度處理階(jiē)段,同時深度處理階段的處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(gōng)業廢水相比深很多,具有可生化性差、腐蝕性很強、汙染後難(nán)處理(lǐ)等特(tè)性,能夠產生(shēng)高(gāo)COD化工廢水的企業主要(yào)有製藥企(qǐ)業、精細化(huà)工(gōng)企業、煉(liàn)化企業、農藥生產(chǎn)企業等(děng),這類企業化工廢水排入水體後,有毒物多,水質(zhì)變化(huà)大,導致生態破壞嚴重,化工廢水中的有(yǒu)毒有害(hài)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,重則引起腦損傷等疾病發生。
根據(jù)研究(jiū),處理COD含量高的化工廢水主要有高級氧化(huà)法,生(shēng)化法、光催化法、吸附法,焚燒法等。本次研究的化(huà)工廢水主要是精細化工(gōng)、醫藥中間(jiān)體、農藥原藥及中間體等化工企(qǐ)業的排水,且由於這些行業企業大多是批次(cì)、間(jiān)歇生產,排水亦(yì)呈不均勻性,水質波動較大,色度高(gāo)且COD高達20000~30000 mg/L。
綜上所述,選擇合(hé)適的高COD化工廢水處理工藝不(bú)僅能使企業達標排放(fàng),同時亦(yì)能夠促進區域環境和經濟協調發展。因此,通過前(qián)人相關研究,本文主要論述微電解芬頓係統及(jí)中(zhōng)和沉(chén)澱係統在高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(jiě)一芬頓(dùn)係統處理化工廢水研(yán)究
高COD化工類廢水中含有較多難生化(huà)降解(jiě)類汙染物質,通(tōng)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,從而達到降低(dī)其毒性(xìng)及提高可生化(huà)性的目的。其作用(yòng)原(yuán)理為以下幾個方麵。
3.1 微電解反應
鐵碳微電解(jiě)的反應機理是把廢鐵屑(主要成(chéng)分是鐵(tiě)和碳)置於酸性廢水中,由於Fe和C之間存在1.2V的(de)電位差(chà),在廢水中形成大量的微電池係統,微電池反應產物具有吸附及過濾作用從而降(jiàng)低減少廢水中的(de)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(níng)劑,而陰極產生的[H]和[O]繼續發生氧化反應,降解廢水中大分子有機物,提高(gāo)廢水的可生化性。反應過(guò)程中陰極生成OH,提高處(chù)理後廢水PH值。
3.2 芬(fēn)頓反應(yīng)
在鐵碳微電(diàn)解反應後加(jiā)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),其氧化電極電位(wèi)越為2.8V,使Fent on試(shì)劑具有極強的氧化能力,可(kě)將汙(wū)水中難降解(jiě)有機物氧化分解成(chéng)小分子有機物和(hé)無機物(wù),實現對有機物(wù)的降解。
3.3 中和沉澱
通過將微(wēi)電解芬頓係統的酸性出水pH值調節為中(zhōng)性,同時加入混凝劑,實現廢水中懸浮物等沉澱(diàn)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作為中間工程提高廢水處理(lǐ)效果。
4 實例研究
4.1 化工(gōng)廢水來源簡介
本文研究的化工園(yuán)區(qū)位於東部地區,園(yuán)區化工廢水(shuǐ)主要來源於精細化工、醫藥中間體、農藥原藥及(jí)中(zhōng)間體等化工企業的排水。在(zài)企業生產過程(chéng)中(zhōng),可能會因為廠內汙水處理預處理係統發生事故導致高COD廢水進入園區汙水處理廠影響(xiǎng)生化處理效(xiào)果,為此,園區汙水處理廠(chǎng)通過微電解芬頓係統處理企業超標排放(fàng)的高COD化工廢水(shuǐ)。
4.2 微電解一芬頓氧化係統預處理結果分析
通過鐵碳(tàn)微電解反應及芬頓氧(yǎng)化反應,去除(chú)廢水中難降解類汙染物質,提(tí)高廢水的可生化性。本次研究的預處理係統主要構築(zhù)物為鐵碳微電(diàn)解反應器及配套攪拌裝置、鐵(tiě)粉加藥裝置、芬頓反應池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
進水COD在5100 mg/L左右,BOD約為1 600 mg/L,出水COD約為(wéi)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(yǒu)所提高,為後續(xù)氧化反應做好了準備。
2)芬頓氧(yǎng)化係統
經過(guò)微(wēi)電解處理後的高COD化(huà)工廢水與園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(hé)後水(shuǐ)質情況:CODI 300 mg/L上下(xià)波動。
進水(shuǐ)COD在1300mg/L左右(yòu),BOD約為380mg/L,出水COD約為700mg/L,BOD為(wéi)約330mg/L,B/C比提高到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大量負荷(hé)。
3)中和沉澱係統
通過將微電解芬頓係統的酸性出水pH值調(diào)節為中(zhōng)性,同時加入凝聚劑,實現廢(fèi)水中懸浮物等沉澱的去除(chú)。中和沉澱係統主要包括中和反應池和攪拌裝置、沉澱池及(jí)刮泥機、液堿加藥裝置、汙泥泵(bèng)、壓濾機等。
進水COD在630mg/L左(zuǒ)右(yòu),BOD約為320mg/L,出水COD約為500mg/L,BOD為約300mg/L,B/C比提高到0.63。此時(shí)出水COD約為500mg/L,能夠滿足生化反(fǎn)應進水要求,為(wéi)後續厭氧好氧生(shēng)化處理提供良好(hǎo)的生化條件。
5 結論
化工園(yuán)區不可避免(miǎn)的產生高COD化工廢水,針對化工廢水高COD、高色度(dù)、高毒性的“三高”的特點,通過研究“微電解芬頓氧化係統+中和沉澱”處理(lǐ)能夠將(jiāng)進水COD濃度約5100mg/L廢水*終處理為500mg/L以下,有效降(jiàng)低(dī)了高COD廢水對園(yuán)區(qū)生化處理係統的衝擊,保證園區汙水(shuǐ)處理廠穩定運行,在促(cù)進地方經(jīng)濟效益(yì)和環境效益的同時,也為同類化工園區提供運行經驗。