過氧化物(引發(fā)劑)生產(chǎn)中產(chǎn)生的母液水、堿洗水等污水具有典型的“四高”特性———高含鹽量、高COD含量、高氯離子含量和高pH值,同時含有大量長鏈有機物,隨著過氧化物產(chǎn)品種類的增加,污水成分更為復(fù)雜且生化性更差,屬難于直接進行生化處理的化工廢水。下面以采用叔丁基過氧化氫為原料生產(chǎn)BNP產(chǎn)生的污水為例,探討污水的后續(xù)處理。
1試驗過程
1.1污水水質(zhì)pH值,13~14;COD,15萬mg/L;氯離子,6.6萬mg/L;電導(dǎo)率,13萬μS/cm;過氧化物含量,>60000mg/L。
1.2建立中和、還原試驗
1.2.1定性分析對污水水質(zhì)的定性分析可知:其主要成分為叔丁基過氧化物和其他有機物,具體成分與整體反應(yīng)的配方體系和引發(fā)劑生產(chǎn)過程,后續(xù)的洗料、干燥操作過程有直接關(guān)系。
1.2.2試驗方案向污水中加入無機酸進行中和,當(dāng)pH值達到中性后會有明顯可見的有機物析出,分離出上層的有機物(油層)后,再向剩余的污水中加入還原劑,繼續(xù)分解水中的有機物。試驗步驟如下。①取3份污水,各200mL。②向上述污水中分別加入鹽酸、硝酸、硫酸調(diào)節(jié)至中性。③分離出上層的有機物油層,保留下清液進行檢測分析。④分析上述污水的pH值、電導(dǎo)率、過氧化物和COD等指標(biāo)。試驗數(shù)據(jù)如表1所示。
1.2.3數(shù)據(jù)分析從表1數(shù)據(jù)可知:投加不同無機酸調(diào)節(jié)pH值,對下清液中COD的數(shù)據(jù)影響差別不大,投加硫酸除油效果最好,過氧化物濃度相對更低。
1.2.4后續(xù)試驗只使用鹽酸,并調(diào)整還原劑加入量。試驗步驟如下。(1)取污水加鹽酸調(diào)節(jié)pH值,靜置分層,并分離出下清液。(2)取100mL下清液,根據(jù)上次試驗中過氧化物濃度,投加不同濃度的還原劑,投加量分別為0.2、0.5、1、3、6、9g(其中3g為按照過氧化物質(zhì)量濃度10000mg/L計算相應(yīng)的還原劑量得出)。分析上述污水的pH值、電導(dǎo)率、過氧化物和COD等指標(biāo),分析數(shù)據(jù)如表2所示。
1.2.5臭氧試驗在投加不同藥劑過程中,分別投加臭氧30min,進行分析數(shù)據(jù)對比,驗證臭氧對污水的處理效果。具體試驗步驟如下。(1)取污水250mL,未投加藥劑,直接投加臭氧30min。(2)取污水250mL,加鹽酸調(diào)節(jié)至中性,靜置分層,將析出的油層分去除,對下層清液進行分析。(3)取污水250mL,加鹽酸調(diào)節(jié)至中性,靜置分層,將析出油層去除后,向下清液中投加還原劑(投加量30g/L)進行過氧化物還原。投加上述還原劑后,通入臭氧30min,然后進行指標(biāo)分析。分析數(shù)據(jù)如表3所示。1.2.6分析指標(biāo)及數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)匯總?cè)绫恚此尽N鬯|(zhì)數(shù)據(jù)匯總分析如表5所示。在試驗過程對污水進行了多次分析,去除誤差較大數(shù)據(jù)后,污水pH值大于13,高鹽分電導(dǎo)率約14萬μS/cm、氯離子約6.6萬mg/L,過氧化物質(zhì)量濃度大于6萬mg/L,COD分析數(shù)據(jù)分別是4.7、11.1、15.7、15.4和19.1萬mg/L。污水進行加酸中和、除有機物后:污水加酸中和后上層明顯析出油分并形成分層。分離油分后水中過氧化物及COD指標(biāo)下降明顯,過氧化物質(zhì)量濃度從60000mg/L以上降至6000~12000mg/L,COD含量降至65000mg/L左右,COD去除效果明顯。
污水中和除油后進行還原。中和除油后的污水投加還原劑,用于去除水中過氧化物。經(jīng)過指標(biāo)分析,還原劑投加質(zhì)量濃度小于10mg/L時,過氧化物的去除效果并不明顯;投加質(zhì)量濃度達到30mg/L時過氧化物降低明顯,由6000~12000mg/L降至600~1500mg/L;投加質(zhì)量濃度大于60mg/L時,過氧化物去除效果更為明顯。投加還原劑后,COD降低10000mg/L左右。經(jīng)過中和、除油、還原過程后,污水pH值調(diào)節(jié)為中性,因中和加酸,鹽分上升,電導(dǎo)率達到180000μS/cm,過氧化物通過還原可以有效去除,COD由多于100000mg/L降低至50000mg/L左右。污水經(jīng)過藥劑投加后,投加臭氧,觀察臭氧對污水的去除效果。在投加不同藥劑過程中,分別投加臭氧30min,進行分析數(shù)據(jù)對比。從分析數(shù)據(jù)來看,污水+臭氧、污水+中和+臭氧,臭氧對COD的去除效果并不明顯,在污水+中和+還原+臭氧的處理過程,COD去除明顯,污水COD由19萬mg/L降低至2.3萬mg/L左右。繼續(xù)進行臭氧試驗,試驗過程包括:污水+中和+還原+臭氧,分別對污水、污水+中和、污水+中和+還原和污水+中和+還原+臭氧分析pH值、COD、電導(dǎo)率、氯離子。此次臭氧試驗分析數(shù)據(jù),主要對COD進行跟蹤對比。分析數(shù)據(jù)整理如表6所示。
根據(jù)此次臭氧試驗數(shù)據(jù),污水的COD去除主要在中和除油和還原+pH值回調(diào)過程,COD去除約60%左右,臭氧對污水的COD去除并無明顯效果。2試驗結(jié)論通過試驗分析,向污水中投加足量的還原劑(30g/L)可有效去除大部分過氧化物,不影響后續(xù)生化工段。在污水中和除油、還原和臭氧氧化過程中,對COD都有一定的去除作用,中和除油效果最明顯,還原對過氧化物和COD都有一定去除作用。3污水后續(xù)處理措施3.1引發(fā)劑污水處理根據(jù)上述試驗結(jié)果,對引發(fā)劑生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水處理需要進行以下步驟:調(diào)整污水pH值(投加鹽酸)→除油(靜置分層、分離出上層油污)→下清液還原(在污水中投加還原劑)→pH值回調(diào)(投加燒堿,污水應(yīng)滿足pH值6~9、ORP<100mV)→進行臭氧氧化,進一步降低其COD,提高其可生化性。3.2污水的處理流程初步處理后的污水經(jīng)減壓蒸發(fā)濃縮,經(jīng)冷卻結(jié)晶,回收鹽分(氯化鈉及硫酸鈉),母液循環(huán)濃縮結(jié)晶。蒸餾液套用到生產(chǎn)線或外處理,剩余污水進行生化處理。污水處理工藝流程如圖1所示。
3.3流程說明初步處理的污水進入蒸餾塔濃縮蒸餾,開啟真空泵,把含鹽廢水吸入減壓濃縮蒸餾塔,加熱,減壓濃縮蒸餾,根據(jù)溫度分段控制餾分。蒸餾中段水排入調(diào)節(jié)池,與其他廢水混合后用泵提升,泵前投加混凝劑,污水流入兼氧池中,兼氧池出水經(jīng)生化處理后,再排入混凝沉淀池,沉淀污泥排入污泥濃縮池,經(jīng)壓濾后,濾液回調(diào)節(jié)池,濾餅貯存,定期外運至有資質(zhì)的單位處置。清液經(jīng)砂濾池過濾后排入外排管網(wǎng)。
4結(jié)語上述試驗只是針對以叔丁基過氧化氫為原料生產(chǎn)引發(fā)劑產(chǎn)生的污水進行分析,從而制定相應(yīng)的污水處理措施。在實際生產(chǎn)過程中要想較好的處理污水,還需要根據(jù)產(chǎn)品種類、污水總量、污水成分等來綜合分析并制定相關(guān)試驗進而采取相應(yīng)的處理措施。
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