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高浓度染料中间体化工废水氧化技术

发布者: zanggxg | 发布时间: 2012-12-20 16:05| 查看数: 2330| 评论数: 1|帖子模式


  
摘要:染料中间体及染料废水色度及有机物浓度高,可生化性较差。对水溶性好的直接染料和活性染料,高级氧化能有效降低其色度,提高废水可生化性,为进一步生化处理创造有利条件。
  关键词:染料及中间体废水 提高可生化性


  高级氧化
  染料中间体及染料化工厂产品品种多,色度及有机物浓度高、废水成分复杂、可生化性较差,在工程实施过程中,为便于后续生化处理,必须采取预处理措施。传统的预处理方法多为混凝沉降,但该法适合在水中以疏水性悬浮微粒形式存在的分散、还原类染料。而对分子中含有较多-SO3H、-COOH、-OH等亲水基团且分子量较小的直接活性染料,混凝脱色效果则较差。


    高级氧化催化氧化近年来发展为一种有效的染料废水预处理方法,根据电化学、电磁场和双极性颗粒床电极理论及催化氧化机理而开发出低耗、高效填料氧化塔。原废水在进入氧化塔后,废水的各种物质分别趋于填料的两极,旋即发生快速氧化还原反应;并且在电子诱导效应、共轭效应、空间位阻、环张力及氢键效应等作用下,
利用电极氧化中间物质,并由中间物质将污染物氧化,该中间物包括:e5-、O2-、HO2·,·OH等自由基,处理原理是通过电化学反应使O2还原为H2O2,然后与Fe3+还原产物Fe2反应生产羟基自由基,这些羟基自由基可处理苯酚、苯的衍生物、HCHO及CN-,或者可以加入氯盐,使之产生ClO-的氧化物,来间接处理氧化物。其最显著的特点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应,反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应,或者通过生成有机过氧化物自由基后,进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O,从而达到了氧化分解有机物的目的 能有效降低色度和CODcr,并使大分子物质分解为小分子物质,使难生物降解的物质转变为容易生物降解的物质,提高废水的可生化性。破坏染料的发色或助色基团,失去发色能力;将硝基苯类物质转化为苯胺类物质,以便微生物利用;。


   1概述
    某染料中间体化工厂主要生产染料中间体。主要产品为
间苯二胺10000吨/年,邻苯二胺 2000吨/年,3,4-二氯苯胺4000吨/年,2,3-二氯苯胺600吨/年、间二硝基苯8000吨、对苯二胺30吨、、2.3-二氯硝基苯540吨。
  该厂废水具有下述特点:
    1.强碱性:总排水pH值在9.89左右
    2.浓度较高:CODcr值在42125mg/l
  
    3.硝基苯,苯胺难生化成分高

  
  2工程设计
  
  2.1设计水量水质
  1、COD:42125mg/L;
  
  2、三硝基酚类含量:10817mg/L左右;
  
  3、苯胺类含量:587.9mg/L以下;
  
  4、硝基苯类含量:64.96mg/L以下;
  
  5、氨氮含量:50.09mg/L以下;
  
  6、PH:9.89mg/L;
  
  7、SS:186.3mg/L;
  
  8、混合废水水量:(Q)
  200吨/天。
  
  2.2出水水质
  
  
  2.2出水水质
    废水处理后排放标准按《污水综合排放标准》GB8978-96一级标准执行。
  表2出水水质一览表


  
pH


  
CODcr(mg/l)


  
硝基苯类(mg/l)


  
色度(倍)


  
挥发酚(mg/l)


  
SS(mg/l)


  
6~9


  
100


  
2.0


  
50


  
0.5


  
70


  

  
  3
、工业废水特征
  

  工业废水成份比较复杂,大多具有较大的危害性,其水质水量随行业的不同和[url=]工艺[/url]的不同而有很大的差异。一种废水往往含有多种成份,但常以其中含量较多的某一种成份或毒性较强的某一种成份来命名这种废水。
  
  1、有机物化学结构及性质与生物降解性能的一般性关系
  (1)分子量大小的影响:分子量越小的有机物越容易降解;聚合、复合而成的高分子有机物,由于微生物及酶与其不易相互扩散,就降低了生物降解的性能。
  (2)在水中溶解度的影响:溶解度大的有机物易被生物降解。
  (3)官能团的影响:按生物降解性能大小排列结果为羧基>醛基>酮基>羟基>胺基>巯基>甲基。
  (4)分子结构的影响:链状的有机物比环状的有机物易降解。链状烃中的直链比支链易降解,不饱和烃比饱和烃易降解,主要碳链上的碳原子被其它原子取代后,生物阻抗增强。
  (5)多种有机物或其它成份混合的影响:不同有机物如有聚合或结合的倾向,也会提高生物阻抗。
  
  2、决定工业废水可生化性的因素主要有
  (1)对无毒有机物来说,生物可能降解的深度和速度。
  (2)对有毒有机物而言的生物毒性及抑制作用。
  (3)营养物质和环境条件,如对于经驯化产生变异菌可能是营养缺陷型,需补充其需要的特殊营养。
  
  3、提高废水可生物处理性的途径
  (1)改革生产工艺,尽量少用或不用有难生物降解物质的工艺。
  (2)采用有效的预处理手段。
  (3)研究开发高效的生物处理工艺,如采用生物——物化处理相结合的工艺。
  (4)应用微生物学新成果,诱导、驯化变异菌种,培养专性菌。
  
  4、工艺流程(略)


  5、工艺流程说明
  
1)原水调节池——原废水的匀质、调节

  
废水进入酸化池加废硫酸调节pH1—3,不同浓度的废水在这里匀质COD4000--5000mg/L,后经计量用泵提升送入氧化塔。

  
2)预处理器——生物活性氧化塔

  
进入氧化塔,废水中的有机物分子迅速与塔内填料接触,在催化剂的作用下发生强烈的物理和化学反应,有机分子结构发生变形,甚至被破坏,废水的B/C值由原来的接近于0提高到0.20以上,其可生化性显著提高,适应后续生化系统的稳定运行。

  
内填料属耗材,每年需补充一次。

  
3)中和调节池

  
氧化塔出水自流进入调节池,加微量碱液调节PH7-10之间,与系统回流水(正常情况:根据原废水的COD值调节回流量)混合以稳定生化系统处理有机负荷的平稳,同时要保持混合废水的温度在25-35(冬季需用少量蒸汽或加热水),自流入好氧曝气池。停留时间T=3小时。

  
4)预混池--好氧曝气池——有机物去除中心

      
进入该系统的废水要求:有机负荷相对稳定,COD2500mg/L以内,波动在200 mg/l上下,否则就可能造成系统出水不稳定。同时,系统不宜间断运行,应控制出水溶解氧不低于1 mg/L,水温在25-32最好。有机物去除率在99.5%以上。

  
该系统只需定时监测,COD,水温度,由调节池调节;出水溶解氧不低于1 mg/L,可调节曝气机转速或叶轮入水深度控制;停车时全部停止运转就可以。具体操作技术问题在工艺规程中。

  
  
5)竖流式沉降槽

  
曝气池出水有机物含量达到GB8978-1996二级标准要求,但有少量悬浮物,经该竖流式沉降槽后即可去除,出水部分返回调节池回用,一部分出水经脱色后排放。停留时间T=5小时。
  
  6
、主要处理构筑物及设计参数

  
  1
、氧化塔
  
<font color="#000000">  氧化塔是物理化学法对废水进行物化处理的装置,它能将废水呈溶解状态的有机物通过化学反应氧化还原为微毒、无毒的物质,或者转化成容易与水分离的状态,尤其适合可生化性能差(<font style="font-size: 10.5pt"><font face="Calibri ">BOD5/CODcr
最新评论
  • 2015-1-15 16:04:15
    支持下,期待有新的突破
  • 2015-10-28 17:16:19
    鉴定完毕.!
  • 2016-1-3 13:21:28
    严重支持!

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