微電解芬頓技術處理高COD廢水!
來源:www91環保 發(fā)布時間:2022-12-23
化工園區產(chǎn)生的高COD化工廢水(shuǐ)不僅對地方水(shuǐ)環境構成威脅,更(gèng)嚴重的影響到地方的(de)生態係統平(píng)衡,如處置(zhì)不當更容易引起地方項目落戶及群眾群(qún)體性事件,本(běn)文通過已有相關研究,論述微電解一芬頓係統處理技術在高COD化工廢水預處(chù)理方麵的處理技術,並通過(guò)實驗數據分析,*終得出(chū)本係(xì)統能夠(gòu)有效預處理高COD化(huà)工廢水(shuǐ),並且能夠穩定(dìng)運行(háng)。
1 化工廢水特點
日常(cháng)生產、生活中對(duì)化工產品的需求(qiú)使(shǐ)我國化(huà)工生產發展迅速,而化(huà)工(gōng)產業(yè)也導致了我國局(jú)部環境問(wèn)題日趨嚴重,尤(yóu)其是化工產業大量的(de)廢水排(pái)放,導致化工(gōng)園區周邊河流水質汙染嚴重,根(gēn)據相關(guān)研究,化工廢水主要(yào)來自:1)化(huà)工原(yuán)材(cái)料和產品使用過程中的跑冒滴漏。2)車間地麵衝洗廢水(shuǐ)。3)設備清洗廢水及汙染物處理產生的廢水。4)冷卻排放水等(děng)。
根據化工廢水來源分析,按(àn)性質可分為有機、無機(jī)、有機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(sù)化(huà)合(hé)物、具有殺菌(jun1)作用的分散劑或表麵活性劑等。2)廢水(shuǐ)組分多,化工生產過程(chéng)中將產生(shēng)一定量的副產物及(jí)未完全反應的原輔材料及(jí)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(wéi)化工廢水中(zhōng)主要(yào)的汙染物之一,其具有生物難以降解的(de)特點,給廢水的後續處(chù)理帶來極大難度。4)色彩變化快,色度高。5)水質、水量變化大。6)生態恢複治理難度大。被化工廢水汙染的水域,很難恢複原來牛(niú)傑係統功能,且成本高。
2 現(xiàn)有高濃度COD化工廢水處理技(jì)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盡相同,化(huà)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(lǐ)可以分為以下幾(jǐ)類,物理方(fāng)法、化學方法以(yǐ)及生物(wù)處(chù)理法等,化工廢水經過多環(huán)節處置後將(jiāng)含有的有毒有害物質(zhì)分離,或轉化(huà)成(chéng)穩定無(wú)害的物質的處理過程即為無害化處理。
根(gēn)據廢水處理程度,水處理工(gōng)藝流程可(kě)分為前期預處理工程、生化處理工程和深度(dù)處理工程。
1)前期(qī)預處理工程的主要目的是懸浮物截流、調節水量、調節PH值(zhí)等,通常采用(yòng)物理化學法處理,其(qí)設施有主要有廢水調節池、格柵等。
2)生化處理工程為(wéi)廢水處理(lǐ)的主體工程(chéng),根據水(shuǐ)質情況選取的處理工藝亦不同,主要方(fāng)法包括(kuò)傳統活性汙泥法、氧(yǎng)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(dù)生化處理後的深度處理措施,出水達到規定要求後(hòu)排放,可利用活性炭吸附裝置、膜分離法、高級(jí)氧化法、光化學催化(huà)氧化法、電化學氧化法、超聲輻射降解法、輻射法等方法處(chù)理,以保證出水水質穩定達標。
實際(jì)應(yīng)用(yòng)上(shàng),這三個階段(duàn)整體統(tǒng)一、相對獨立,在某(mǒu)些場合下也會出現交叉的現象。另一方麵(miàn),由於生化處理(lǐ)階段的(de)綜合處理成(chéng)本明顯低於深度處理階段(duàn),同時深度處理階段的處理效果易受水質因素(sù)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(lǐ)技術概述
高COD化工廢水的色度較一般(bān)工業廢水相比(bǐ)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藥企(qǐ)業、精細化工企業、煉化企業、農藥生產企業等,這類企業化工廢水排入水體後,有毒物多,水質變(biàn)化大(dà),導致生態破壞嚴重,化工廢水中的有毒有(yǒu)害物質能夠(gòu)通過多種方式進入生物體(tǐ)並在生物體內積聚(jù),輕則慢性中毒(dú),重則引起腦損傷等疾病發生。
根據(jù)研究,處理COD含量高的化工(gōng)廢水主要有(yǒu)高級氧化法,生化法、光(guāng)催化法、吸附法,焚燒(shāo)法等。本次研究的化(huà)工廢水主要是精細化工、醫藥中間體、農藥原(yuán)藥及中間體(tǐ)等化工企業的排(pái)水,且由於這些行業企業大多是批次、間歇生(shēng)產,排水亦呈不均勻性,水質波動較大,色度高且(qiě)COD高達(dá)20000~30000 mg/L。
綜上所述,選(xuǎn)擇合適的高COD化工廢水處理(lǐ)工藝不僅能使企業達標排放(fàng),同時亦能夠促進區域環境(jìng)和經濟協調發(fā)展。因此,通過前人相關研究(jiū),本文(wén)主要論述微(wēi)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並以實例進行探討。
3 微電解一芬頓係統處理化工廢水(shuǐ)研究
高COD化工類廢(fèi)水中含有較多(duō)難生化降解類汙染物質,通過(guò)微電解芬頓係(xì)統進行(háng)預處理,通過對(duì)大分子有機物的降解和破壞,從而達到降低其毒性(xìng)及提高可生化性的目的。其作用原理為以(yǐ)下幾個方(fāng)麵。
3.1 微(wēi)電解反應
鐵碳微(wēi)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(zhōng),由於Fe和(hé)C之間存在(zài)1.2V的電位差,在廢水中形成大量的(de)微電池係統,微(wēi)電池反應產物具有吸附及過濾作用從而降低(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+發生水解沉澱後形成具有吸附形成的絮凝(níng)劑(jì),而陰極產生(shēng)的[H]和[O]繼續發(fā)生氧化反應,降解廢水中大分子(zǐ)有機物,提高廢水的可生化性。反應過程中陰(yīn)極生成OH,提高處理後廢水(shuǐ)PH值(zhí)。
3.2 芬頓反應
在鐵碳微電解(jiě)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(shēng)OH˙(羥基自由基),其氧化(huà)電極電位越為2.8V,使Fent on試劑具有極(jí)強的氧(yǎng)化能力,可將汙水中難降解有機物氧(yǎng)化分(fèn)解成小分子有機物和無(wú)機物,實現對有機物的降解。
3.3 中(zhōng)和沉澱
通過將微電解芬頓係統的酸性出(chū)水(shuǐ)pH值調(diào)節為中性,同時加入混凝劑,實現(xiàn)廢水中懸浮物等(děng)沉澱的去除(chú)。處理化工廢水時,中和沉澱過(guò)程能夠獨立去除廢水中汙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(gōng)廢水來源簡(jiǎn)介
本文(wén)研究的化工園區位於東部地區,園(yuán)區化工廢水主要來源於精(jīng)細化工、醫藥中間(jiān)體、農藥原藥(yào)及中間體等化工企業(yè)的排水。在企業生產過程中(zhōng),可能會因為廠內汙水處理預處理係統發生事(shì)故導致(zhì)高COD廢水進入園區(qū)汙水處理廠影(yǐng)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業超標排放的高COD化工廢水(shuǐ)。
4.2 微電解一(yī)芬頓氧化(huà)係統預處理結果分(fèn)析
通過鐵碳微電解反應及芬頓氧化(huà)反應,去除廢水中難降(jiàng)解類汙染物質,提高廢水的可生化性。本次研究的預處理係統主要構築物(wù)為鐵碳微電解反應器及配套攪拌裝置、鐵粉加(jiā)藥(yào)裝置、芬頓反應池及空氣曝氣攪拌係統、雙氧水加藥裝置等。
1)微電解處理(lǐ)係統
進水COD在5100 mg/L左右,BOD約為1 600 mg/L,出水COD約為3 800 mg/L,BOD為約2 000 mg/L,BOD/COD比提高到(dào)0.54,可生化性(xìng)能有所提高,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(gōng)廢水與(yǔ)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(hún)合,混合後水質情況: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(fù)荷。
3)中和沉(chén)澱係統
通過將微電(diàn)解芬頓係統的酸性出水pH值(zhí)調(diào)節(jiē)為中(zhōng)性,同時加入凝聚劑,實現廢水中懸浮物等(děng)沉澱(diàn)的去除。中和沉澱係統主要(yào)包括中和反應池和攪拌裝置(zhì)、沉澱池及刮泥機、液堿加藥裝置、汙泥泵、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(gāo)到0.63。此時出水COD約為500mg/L,能夠滿足生化反應(yīng)進(jìn)水(shuǐ)要求,為後續厭氧好氧生化處理提供(gòng)良好的生化條件。
5 結論
化工園區不可避(bì)免的產生高COD化工廢水(shuǐ),針對化工廢水高COD、高(gāo)色度、高毒性的(de)“三高”的(de)特點,通過研究“微電解芬頓氧化(huà)係統+中和沉澱(diàn)”處理能夠將進水COD濃度約5100mg/L廢水*終處理(lǐ)為500mg/L以下,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(dìng)運行,在促進地方經濟效益和環境效(xiào)益的同時,也(yě)為同類(lèi)化工園區(qū)提供運行經驗。