污水處理一體化設(shè)備價格歡迎咨詢報價為解決該廠過氧化物生產(chǎn)廢水處理存在的問題,針對廢水存在的高鹽度、難生物降解的特點(diǎn),進(jìn)行了利用UV光催化濕式氧化技術(shù)處理過氧化物廢水的研究。UV光催化濕式氧化技
中試試驗裝置占地面積2.5m×4.0m,核心設(shè)備尺寸(長×寬×高)=1200mm×1200mm×2200mm。設(shè)計規(guī)模:400L/h占地面積(m2)≤20總功率(kW)≤4.0
2.2 中試目的與工作計劃
中試試驗針對過氧化物混合稀釋水與過氧化物高濃度廢水進(jìn)行研究。UV光催化濕式氧化系統(tǒng)利用廢水自身含有的過氧化物氧化降解廢水中的有機(jī)物為中心,通過考察廢水COD、TOC、過氧化物濃度的去除效果,確定工藝運(yùn)行時間,驗證工藝的反應(yīng)機(jī)理,對工藝運(yùn)行條件進(jìn)行優(yōu)化,同時記錄處理過程中系統(tǒng)溫升確保中試在安全環(huán)境下運(yùn)行,擬為后續(xù)的工程應(yīng)用摸索出一個的運(yùn)行參數(shù)。
分別對過氧化物混合稀釋水和過氧化物高濃度廢水進(jìn)行中試試驗,試驗內(nèi)容包括了確定運(yùn)行時間、對比光催化濕式氧化和僅添加紫外光條件下處理效果、優(yōu)化運(yùn)行條件、考察運(yùn)行期間總體溫升情況。并討論其處理后的可生化性。
2.3 檢測方法
本次中試水質(zhì)檢測所用到的檢測方法:pH—玻璃電極法(GB/T6920-86);COD—密封催化消解法(HZ-HJ-SZ-0108);TOC—燃燒氧化非分散紅外吸收法;過氧化物濃度—碘量法;BOD5—稀釋與接種法(GB7488-87)。
3、試驗數(shù)據(jù)整理
3.1 運(yùn)行時間確定試驗
采用30%NaOH對過氧化
磷肥生產(chǎn)過程主要是硫酸分解磷礦的過程,雖然生產(chǎn)工藝和條件不同,但在生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生高濃度含氟廢水,有些還伴有較高化學(xué)需氧量(COD),極其難處理。盡管近幾年國內(nèi)環(huán)保行業(yè)的新技術(shù)、新型處理材料發(fā)展迅猛,但是對氟化物方面的關(guān)注較少,特別是對含氟廢水處理方法的研究不多,該類廢水的處理方案選擇余地較小。
目前大多數(shù)磷肥企業(yè)處理含氟廢水都是采用鈣鹽沉淀法,即石灰沉淀法,通過向廢水中投放鈣鹽等化學(xué)藥品,使鈣離子與氟離子反應(yīng)生成CaF2沉淀,來實現(xiàn)除去廢水中F-的目的。但因石灰乳的溶解度較小,不能提供足夠的Ca2+與F-結(jié)合使之形成CaF2沉淀,且通常廢水中還含有一些其他陰離子物質(zhì),影響Ca2+對廢水中F-的去除效果。處理后的廢水中氟化物含量很難穩(wěn)定達(dá)標(biāo),且鈣鹽沉淀法對去除COD幾乎沒有效果。隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,尋找一種簡單、有效治理磷肥工業(yè)高濃度COD含氟廢水的方法顯得尤為重要和迫切。
廣東湛化集團(tuán)有限公司(以下簡稱湛化集團(tuán))應(yīng)用華東師范大學(xué)昆山華科生物高分子材料研究所(以下簡稱華科所)的及產(chǎn)品,對現(xiàn)有工業(yè)廢水處理裝置進(jìn)行技術(shù)改造,提出處理方案,并通過小試驗證方案的可行性。
1、廢水現(xiàn)狀及目前的處理工藝
湛化集團(tuán)的工業(yè)廢水主要來自磷銨廠、過磷酸鈣廠、氟鹽車間和硫酸廠。磷銨廠和過磷酸鈣廠廢水主要是含氟尾氣洗滌廢水;氟鹽車間廢水是利用磷銨廠和過磷酸鈣廠副產(chǎn)的氟硅酸生產(chǎn)氟硅酸鈉后產(chǎn)生的母液和洗滌水,主要成分是氟化物、鹽酸和由氟硅酸帶來的COD;硫酸廠廢水主要是含
物混合稀釋廢水與過氧化物高濃度廢水兩股廢水進(jìn)行pH調(diào)整,若廢水中的過氧化物不足1%時采用H2O2(70%)進(jìn)行調(diào)整(超過1%不作調(diào)整)??疾爝\(yùn)行時間對處理效果的影響。
調(diào)整后的過氧化物混合稀釋廢水進(jìn)行UV光催化濕式氧化處理,其反應(yīng)時間對處理效果的影響如圖3所示。
術(shù)是在催化濕式過氧化氫氧化基礎(chǔ)上引入UV光解,結(jié)合UV光催化氧化與催化濕式氧化兩種廢水處理工藝。UV光催化氧化與催化濕式氧化均為自由基反應(yīng)機(jī)制,兩者均可通過鏈的引發(fā)期產(chǎn)生足夠的羥基自由基(·OH),然后進(jìn)入鏈的發(fā)展階段,UV光的引入能減少鏈的引發(fā)期時間,加快反應(yīng)速率,利用它們的協(xié)同催化氧化作用降解有機(jī)污染物。相較于傳統(tǒng)催化濕式氧化法需要在高溫高壓條件下進(jìn)行,UV光催化濕式氧化技術(shù)可在常溫下迅速將難降解有機(jī)物分解成CO2、水等無害成分,反應(yīng)過程和溫度可控,安全性好。盡管很多研究者對UV光催化濕式氧化技術(shù)在工業(yè)廢水處理上已有研究,但該工藝應(yīng)用于過氧化物生產(chǎn)廢水處理研究很少。本次試驗采用紫外光催化濕式氧化技術(shù)
污水處理一體化設(shè)備價格歡迎咨詢報價該工藝對中和池pH的控制點(diǎn)要求嚴(yán)格,pH稍有偏差就會導(dǎo)致排放廢水中氟化物含量急劇升高,處理后清液中氟化物質(zhì)量濃度一般在15~30mg/L,無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,而且產(chǎn)生污泥量大,COD幾乎未去除。
2、解決方案
解決方案包括兩部分:一是利用電催化技術(shù)處理廢水中的COD,二是加入氟處理劑提高氟化物去除效果。技術(shù)分別來源于華科所的《一種多維電芬頓裝置及利用其處理工業(yè)污水的方法》(號201410216293.7)和《一種處理酸性含氟廢水的方法》(號200910115051.8)兩項國家
2.1 電催化技術(shù)
由于含氟廢水一般呈強(qiáng)酸性,無法通過生物處理法去除廢水中的COD,電催化技術(shù)是目前的選擇。采用的電催化技術(shù)是依據(jù)華科所的技術(shù)設(shè)計的設(shè)備和工藝,該技術(shù)不但能大幅度降低廢水中的COD含量,還能把高濃度含氟廢水中正常情況下難以生成氟化鈣的絡(luò)合氟的離子鍵打開,使其非常容易與鈣離子結(jié)合生成氟化鈣,便于提高除氟效果。
2.2 除氟材料
除氟材料主要為華科所開發(fā)的高效除氟劑(以下簡稱A劑)和除氟助劑(以下簡稱B劑)。
A劑富含能與氟離子結(jié)合的特殊基團(tuán),能夠打破絡(luò)合氟的離子鍵,釋放出氟離子,強(qiáng)化除氟作用,提高除氟效果。因其處理效果優(yōu)良和操作簡便等特點(diǎn),目前在其他領(lǐng)域工業(yè)廢水治理中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。另外,該產(chǎn)品具有吸附、架橋、混凝、共沉淀、網(wǎng)捕、置換、離子交換等作用,在強(qiáng)化除重金屬離子、COD、氨氮、懸浮物等方面有明顯作用。A劑適用的pH范圍廣,在酸性條件下使用效果尤佳。
B劑為富鈣產(chǎn)品,能夠調(diào)節(jié)廢水的pH,一則起到中和作用,二來能夠與A劑相互促進(jìn),進(jìn)一步捕捉廢水中的F-,促進(jìn)CaF2沉淀形成。
3、處理工藝
考慮到湛化集團(tuán)幾年后要異地搬遷,處理方案本著節(jié)約投資、節(jié)省改造時間的原則,只增加必要的設(shè)備,并調(diào)整操作工藝,使處理后的廢水COD和氟化物濃度達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。該方案與湛化集團(tuán)現(xiàn)行處理方法的不同之處是氟硅酸不再生產(chǎn)氟硅酸鈉,直接作為廢水進(jìn)行處理,這樣可以減少此
處理過氧化物生產(chǎn)廢水,主要目的是研究在該工藝能否有效降低COD,提高廢水的可生化性,同時控制反應(yīng)溫度在合理范圍內(nèi)保證工藝安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2、材料與方法
2.1 水樣及中試裝置
中試試驗處理對象為過氧化物混合稀釋廢水與過氧化物高濃度廢水。其中過氧化物混合稀釋廢水的廢水來源有兩個,一個是過氧化物高濃度廢水,另一來源是廠區(qū)低濃度雜用廢水。廠區(qū)低濃度雜用廢水來源于廠區(qū)生活用水、雜排水、雨水等,成分復(fù)雜但COD較低。過氧化物高濃度廢水為工藝生產(chǎn)廢水,有PC1廢水和PC2廢水組成,為此類廢水主要污染水。