微電解芬頓技術處理高COD廢水!
來源:科柏(bǎi)盛環保 發布時間:2022-12-23
化工園區產生的高COD化工廢水不(bú)僅對地方水(shuǐ)環境構成威脅,更嚴重的影響到地方的生態係統平衡,如處置不當更(gèng)容易引起地方項目落戶及群眾(zhòng)群體性事件,本文通過(guò)已有相關研究,論(lùn)述微電解一芬頓係統處理技術在高(gāo)COD化工廢水預處理方麵的處理技(jì)術,並通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據分析,*終得出(chū)本係統能夠有效(xiào)預(yù)處理高COD化(huà)工廢水,並且(qiě)能夠(gòu)穩定(dìng)運行。
1 化工廢水特點
日常生產(chǎn)、生活中對化工(gōng)產(chǎn)品的需求使我國化(huà)工生產發展迅速,而化工產業也導(dǎo)致了我(wǒ)國局部環境問題(tí)日趨嚴重,尤(yóu)其(qí)是化(huà)工產業大量的(de)廢水排放,導(dǎo)致化工園區周邊河(hé)流水質汙染嚴重,根據相關研究,化工廢水主要來自:1)化工原材料和產品使(shǐ)用過程中的跑冒滴漏。2)車間地麵衝洗廢水。3)設備清洗廢水及汙染物處理(lǐ)產生(shēng)的(de)廢水。4)冷卻排放水等。
根據化(huà)工廢水來源分析(xī),按性質可分為有機、無機(jī)、有機無(wú)機混合三類(lèi)化工(gōng)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(xìng)劑等(děng)。2)廢水組分(fèn)多,化工生產過程中將產生一定量的副產物及未完全反應的原輔材料及輔助劑等口。3)汙染物(wù)含量(liàng)大,降解難度高,其中硝(xiāo)基化合物作為化工(gōng)廢水中主要的汙(wū)染物(wù)之一,其具(jù)有生物難以降解的特點,給廢水的(de)後續處理帶來極大(dà)難度。4)色彩變化快,色度高。5)水質、水(shuǐ)量變化大(dà)。6)生態恢複(fù)治(zhì)理難度大。被化工廢水汙染的水域,很難恢複(fù)原來(lái)牛傑係統功能,且成本(běn)高。
2 現有高濃度COD化工廢水處理(lǐ)技術
2.1 化工廢水處理技術
化工廢水中成份多(duō)樣,不(bú)同化工廢水所含的汙(wū)染物種類不盡(jìn)相同,化工廢水(shuǐ)的處理需要多種(zhǒng)工藝結合才能達到處理效果,現有處理方案按照原(yuán)理(lǐ)可以分為以下(xià)幾類,物理方法、化學方法以及生物處理(lǐ)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,或轉化成穩定無害(hài)的物質的處理過程即(jí)為無害化處理(lǐ)。
根據廢水處理程度,水處(chù)理工藝流程可分為前期預處理(lǐ)工程、生化處理工程和深度處理工程(chéng)。
1)前期預處理工(gōng)程的主要目的是(shì)懸浮物截流、調節水量、調節(jiē)PH值等,通常采用物理化學法處理,其設(shè)施有主(zhǔ)要有廢(fèi)水調節池、格柵等。
2)生化處理工程為廢水處(chù)理的主體工程,根據水質情況選取的處理工藝亦(yì)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(zuò)為初步處理及中度生(shēng)化處理後的深度(dù)處理措(cuò)施,出水達到規(guī)定要求後(hòu)排放(fàng),可利用活性炭吸附裝置、膜分離法、高級氧化法(fǎ)、光化學催化氧化法、電化學氧化法、超聲輻射降解(jiě)法、輻射法等方法處理,以保證出水水質穩定達標(biāo)。
實際應用上,這三個階(jiē)段整體統一、相對獨立,在某些場合下也會出現交叉的現象(xiàng)。另一(yī)方麵,由於生化(huà)處理階段的綜合處理成本明顯低於深度處理階(jiē)段(duàn),同時深度處(chù)理階段的處理效果易受水質因素幹擾(rǎo),故一般要求生化(huà)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述
高COD化工廢水的色度較一般工業廢水(shuǐ)相比深很多,具有(yǒu)可生化性差(chà)、腐蝕(shí)性很強、汙染後難處理等特性,能夠產生高COD化(huà)工廢水的企(qǐ)業主要有製藥企業、精細化工企業、煉化企業、農藥生產企業等,這類企業(yè)化工廢水排(pái)入水體後,有毒物多,水質變化大,導致生態破壞嚴重(chóng),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(zé)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(fèi)水主要(yào)有高級氧化法,生化法(fǎ)、光催化法、吸附法(fǎ),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、農藥原藥及中間體等化工企業的(de)排水,且由(yóu)於這些行業企業大(dà)多是批次、間歇生產(chǎn),排水亦呈不均勻性,水質波動較大,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能使企業(yè)達標排放,同(tóng)時(shí)亦能夠促進區(qū)域(yù)環境和經(jīng)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統在高COD化工(gōng)廢水預處理中的應用(yòng)並以實例進行探討。
3 微電解一芬頓(dùn)係(xì)統處理化工廢水研究
高COD化(huà)工類廢水中含有(yǒu)較多難生化降解類汙染物質,通過微電解芬(fēn)頓係統進行預處理,通過對大分子有(yǒu)機物的降解和破壞,從而達到降低其(qí)毒性及提高可(kě)生化性的目的。其作用(yòng)原理為以下幾個方麵。
3.1 微電解反應
鐵碳微電解的反應機理是把廢鐵屑(主要成分是鐵和碳)置於酸性廢水中,由於Fe和C之間存在1.2V的電位差,在廢水(shuǐ)中形成大量(liàng)的微電池係(xì)統(tǒng),微電池反應產物具(jù)有吸附及過濾作用從而(ér)降低(dī)減少廢水中的汙染物,即在微電解(jiě)過(guò)程中陽極被氧化產(chǎn)生Fe、Fe3+,Fe3+發生水(shuǐ)解沉澱後形成具有吸附形成的絮凝劑,而陰極產生的[H]和[O]繼續發生氧(yǎng)化反應,降解廢水中大分(fèn)子有機物,提高廢水的可生化性(xìng)。反應過程中陰極生成OH,提高處理後廢水PH值。
3.2 芬頓反(fǎn)應
在鐵(tiě)碳微電解反應後加Hn02,Fe2+與HoO,構(gòu)成Fenton試(shì)劑氧化體係,由於H 0。被Fe2+催化分解產生OH˙(羥基自由基),其氧化電極電位越為2.8V,使Fent on試劑(jì)具有極強的氧化能力,可將汙水中難降解有(yǒu)機物氧化分解成小分子有機物和無機物,實現對有(yǒu)機物的降解。
3.3 中和沉澱
通過將微電解(jiě)芬頓係統的酸性出水pH值調(diào)節為中性(xìng),同時加入混(hún)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(zhōng)和沉澱(diàn)過(guò)程能夠獨立去除(chú)廢水(shuǐ)中(zhōng)汙(wū)染物也能作為中間工程提(tí)高廢水處理效果。
4 實例研究
4.1 化工廢水來源簡介
本文研究的化(huà)工園區位於東部地區,園區化工廢水主要(yào)來源於精(jīng)細化工(gōng)、醫(yī)藥中(zhōng)間體、農藥原藥及中間體等化工企業的排水。在企業生產過程中,可能(néng)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(qū)汙水(shuǐ)處理廠影響生化處理效果(guǒ),為此,園區汙水(shuǐ)處理廠通過微電解芬頓係統處理企業超(chāo)標排放的(de)高COD化工廢水。
4.2 微(wēi)電解(jiě)一芬頓氧(yǎng)化係統預處理結果分析
通過鐵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(tí)高廢水的可生化性。本次研究的預處理係(xì)統(tǒng)主要構築物(wù)為鐵碳微電解(jiě)反應器及配套攪拌裝置、鐵粉加(jiā)藥(yào)裝置、芬頓反應池及空氣(qì)曝氣攪(jiǎo)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(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(néng)有所提高,為後續氧化反應做好了準備。
2)芬頓氧化係統
經過微電解處理後的高COD化工廢水與園區化工企業排放的普通化工廢水(COD約為(wéi)800 mg/L左右)以1:5混合,混合後水質情況:CODI 300 mg/L上下波動。
進(jìn)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0.47,COD去除率達(dá)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(zhōng)和沉澱係統
通過(guò)將(jiāng)微電解(jiě)芬頓係(xì)統的酸性出水(shuǐ)pH值調節為(wéi)中(zhōng)性,同時加入(rù)凝聚劑,實現廢(fèi)水中懸浮物(wù)等沉澱(diàn)的去除。中和沉澱係(xì)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、壓濾機(jī)等(děng)。
進水COD在630mg/L左右,BOD約為320mg/L,出(chū)水COD約為500mg/L,BOD為約300mg/L,B/C比提高(gāo)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(yǎng)好氧(yǎng)生化處理(lǐ)提供良好(hǎo)的生化條(tiáo)件。
5 結論
化工園區不可避免的產生高COD化工廢水,針對化工廢水高COD、高色度、高毒性(xìng)的“三高”的特點,通過研究“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,有效降低了高COD廢水對園區(qū)生化處理係統的衝擊(jī),保證園(yuán)區汙(wū)水(shuǐ)處理(lǐ)廠穩(wěn)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(tí)供(gòng)運行經驗。