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含过氧化物废水的处理技术平湖废水处理公司

更新日期：2022-06-18 13:19

铭盛环境——工业污水，工业废水处理专家，提供污水处理解决方案

　　随着社会经济的开展，社会对环境问题越来越注重。自2015年“水污染防治行动方案”(即“水十条”)的提出，全国各行业鼎力展开重污染企业内部废水站提标改造项目，其中于2017年7月1日起执行新标《石油化学工业污染物排放规范》GB31571-2015将成为行业企业废水站所面临的新应战。

　　1、背景与意义

　　1.1 中试背景

　　浙江宁波某过氧化物工厂内有两条过氧化物生产线PC1、PC2,其每小时水量为20.7m3/h和48.6m3/h，每日需处置过氧化物生产废水约为1200m3/d。按年生产天数330d计算，需外排的过氧化物工艺生产废水达39.6万m3/a。

　　PC1废水其主要来源为Px14和MPP设备产生的工艺废水。废水主要污染物为硫酸钠、双氧水(~1%)、二苯酚、叔丁醇、丙酮、四甲基四氢呋喃。PC2废水其主要来源为DCP设备产生的工艺废水。废水主要污染物为硫酸钠、α-甲基苯乙烯、苯酚、甲醇。

　　1.2 中试意义

　　目前工厂关于这两股工业废水处理方式是在氧化物工厂厂区内初步混合稀释后与其他厂区废水混合进入末端生化处置系统，在经过缓冲和中和池的初步伐节之后进入二级氧化沟实施生化处置，但由于过氧化物混合稀释废水B/C依然较低，盐度高，可生化性较差，传统的生化办法难以有效降解，且两股废水均含有过氧化物成分，存在平安隐患，故不适用于高温高压的物化处置办法。面对如今行将实行的水质排放规范，现有的工艺难以确保其在新规范下的达标排放。

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　　为处理该厂过氧化物生产废水处置存在的问题，针对废水存在的高盐度、难生物降解的特性，实施了应用UV光催化湿式氧化技术处置过氧化物废水的研讨。UV光催化湿式氧化技术是在催化湿式过氧化氢氧化根底上引入UV光解，分离UV光催化氧化与催化湿式氧化两种废水处置工艺。UV光催化氧化与催化湿式氧化均为自在基反响机制，两者均可经过链的引发期产生足够的羟基自在基(·OH)，然后进入链的开展阶段，UV光的引入能减少链的引发期时间，加快反响速率，应用它们极强的协同催化氧化作用降解有机污染物。相较于传统催化湿式氧化法需求在高温高压条件下实施，UV光催化湿式氧化技术可在常温下疾速将难降解有机物彻底合成成CO2、水等无害成分，反响过程和温度可控，平安性好。虽然很多研讨者对UV光催化湿式氧化技术在工业废水处置上已有研讨，但该工艺应用于过氧化物生产废水处置研讨很少。本次实验采用紫外光催化湿式氧化技术处置过氧化物生产废水，主要目的是研讨在该工艺能否有效降低COD，提升废水的可生化性，同时控制反响温度在合理范围内保证工艺平安稳定运转。

　　2、资料与办法

　　2.1 水样及中试设备

　　中试实验处置对象为过氧化物混合稀释废水与过氧化物高浓度废水。其中过氧化物混合稀释废水的废水来源有两个，一个是过氧化物高浓度废水，另一来源是厂区低浓度杂用废水。厂区低浓度杂用废水来源于厂区生活用水、杂排水、雨水等，成分复杂但COD较低。过氧化物高浓度废水为工艺生产废水，有PC1废水和PC2废水组成，为此类废水主要污染水。

　　这两股废水的水质剖析结果如表1所示。

　　中试实验设备占地面积2.5m×4.0m，中心设备尺寸(长×宽×高)=1200mm×1200mm×2200mm。设计范围：400L/h占地面积(m2)≤20总功率(kW)≤4.0

　　2.2 中试目的与工作方案

　　中试实验针对过氧化物混合稀释水与过氧化物高浓度废水实施研讨。UV光催化湿式氧化系统应用废水本身含有的过氧化物氧化降解废水中的有机物为中心，经过调查废水COD、TOC、过氧化物浓度的去除效果，肯定工艺运转时间，考证工艺的反响机理，对工艺运转条件实施优化，同时记载处置过程中系统温升确保中试在平安环境下运转，拟为后续的工程应用探索出一个最佳的运转参数。

　　分别对过氧化物混合稀释水和过氧化物高浓度废水实施中试实验，实验内容包括了肯定运转时间、比照光催化湿式氧化和仅添加紫外光条件下处置效果、优化运转条件、调查运转期间总体温升状况。并讨论其处置后的可生化性。

　　2.3 检测办法

　　本次中试水质检测所用到的检测办法：pH—玻璃电极法(GB/T6920-86);COD—密封催化消解法(HZ-HJ-SZ-0108);TOC—熄灭氧化非分散红外吸收法;过氧化物浓度—碘量法;BOD5—稀释与接种法(GB7488-87)。

　　3、实验数据整理

　　3.1 运转时间肯定实验

　　采用30%NaOH对过氧化物混合稀释废水与过氧化物高浓度废水两股废水实施pH调整，若废水中的过氧化物缺乏1%时采用H2O2(70%)实施调整(超越1%不作调整)。调查运转时间对处置效果的影响。

　　调整后的过氧化物混合稀释废水实施UV光催化湿式氧化处置，其反响时间对处置效果的影响如图3所示。

　　调整后的过氧化物高浓度废水实施UV光催化湿式氧化处置，其反响时间对处置效果的影响如图4所示。

　　由图可知，两股废水在不补充氧化剂的前提下，去除率降落主要集中在反响初始期的1h内，在反响2h后去除率坚持不变。这阐明该工艺对两股废水中各类有机污染物的氧化反响简直在前2h内完毕。故采用2h作为中试设备运转时间。

　　3.2 催化剂条件比照实验

　　为了研讨催化剂条件对UV光催化湿式氧化的影响，分别对两股废水实施一组比照实验，其中第一批废水参加催化剂采用UV光催化湿式氧化工艺运转2h，另一批在相同运转条件下不加催化剂仅添加UV光源运转2h。两股废水均采用30%NaOH实施pH调整，当废水中的过氧化物缺乏1%时采用H2O2(70%)实施调整(超越1%不作调整)。调查催化剂条件对处置效果的影响。

　　由图可知两股废水在2h内紫外光催化湿式氧化作用下废水中有机物疾速合成，其废水中COD、TOC均随反响时间增加而减少，而作为对照组仅添加UV光作用的UV光催化氧化的中试中，仅有COD与氧化剂浓度随时间的增加而减少，而是TOC浓度降落不明显，高浓度废水TOC去除率仅为10.1%，而混合稀释废水TOC以至一度呈现了小幅上升。这阐明UV光催化氧化固然能够疾速合成水样中的大分子有机物，但是大量的有机物并没有完整矿化出来，只是作为氧化中间体存在于水中，氧化效果不彻底。而相同时间内UV光催化湿式氧化工艺对COD与TOC去除效果更明显更高效，有机物合成更彻底。

　　3.3 优化运转条件

　　从催化剂条件比照实验的结果来看，两股废水的处置效果均是采用UV光催化湿式氧化工艺更好，依据中试结果该工艺既能够去除水体中的氧化剂、COD等指标，又能够去除水体中的TOC。相较于单纯UV光催化氧化更具优势。故选用UV光催化湿式氧化工艺对两股废水运转条件实施优化。

　　依据前期中试结果能够发现废水中的污染物去除主要集中于设备运转初期的1h内，之后1h内去除率略有升高但是增幅不大。关于这种现象，依据前期实验中过氧化物耗费状况分离UV光解湿式氧化工艺反响机理我们揣测，这是由于在反响最开端的1h内，体系经过过氧化物产生了足量的自在基，这些自在基在反响的前1h内降解了大局部水样中的污染物。因而经过调整作为自在基引发条件的UV光源作用时间，能够到达优化运转条件有效降低单位废水的处置本钱。优化实验方案先调查UV光源作用0.5h时对两股废水的处置效果。

　　由图可知在UV光源作用0.5h条件下，初期0.5h内COD和过氧化物的含量逐步减少，但在0.5h后随着UV光源作用中止，COD与氧化剂去除率降落趋于平缓，这阐明氧化剂未完整去除。UV光源作用时间0.5h缺乏以产生足够的自在基来维持反响实施。故需求进一步延长UV光源作用时长至1h。考证先前废水中试期间均发现水中污染物在初期1h反响完成可行性，从俭省运转费用思索，优化的时间可有效降低单位废水处置本钱。经过屡次反复实验，证明其效果与反响2h相同，COD去除率均到达60%以上，过氧化物去除率到达90%以上。其处置结果如表2、3所示。

　　3.4 中试温度控制

　　由于该类废水中含有过氧化物成分，在高温高压的环境下容易发作火灾、爆炸等一系列平安事故。故关于这类废水的处置过程中要时辰留意处置工艺对水样温度的影响，反响时的水样温度不能过高，不允许发作忽然升温的现象。

　　依据工厂所提供的废水材料，分离《化工工艺设计手册》第四版提供的熄灭热数据实施统计。

　　依据上述数据，我们取单位COD熄灭热最大值3.56kcal/gCOD实施测算;测算公式如下：Δt=Q/(CM);Q：氧化10gCOD所产生的总热量;C：水的比热取1kCAL/Kg，M：加热水的质量;即COD为10000mg/L的废水其完整氧化温升的理论值为：3.556kcal/gCOD*10g/1kg≈35.6℃。

　　紫外灯的功率按10kw/t计算，紫外灯有30%的光效益用于合成化学物产生的热能，其他70%损耗效率作用于水体发热，以最大损耗70%功率计，其造成的水体温升为：Δt=Q/(CM)=10*70%*3600/(4.18*1000)≈6.03℃。

　　关于混合稀释废水，设COD在4000~16000mg/L依照COD去除率60%来计算，其2h后理论温升为：15℃~40℃。由于其过氧化物含量相对较少，故实验过程中无需加开冷却水。经过反响器温度计得到的数据，在pH调整阶段温升为：5℃~7℃;紫外光催化湿式氧化阶段升温为：18℃~25℃。实践反响2h后总温升为23℃~26℃。

　　对高浓度废水，设COD在17000~20000mg/L依照COD去除率60%来计算，其2h后理论温升为：42℃~49℃。由于其过氧化物含量较高，仅pH调整阶段温升已到达9℃~13℃，故思索到之后的反响产热必需在紫外光催化湿式氧化中开启冷却水循环设备来控制温度。在开启冷却水之后，紫外光催化湿式氧化阶段的温升在18℃~25℃。

　　3.5 对末端可生化性意义

　　对经过2hUV光催化湿式氧化处置的混合稀释废水与高浓度废水实施BOD测试，结果标明，经过紫外光催化湿式氧化处置后，废水可生化性从0.11~0.15之间升至0.35~0.40，证明废水可生化性得到大幅度提升，出水合适进入末端生化系统处置。

　　4、结论

　　中试实验期间，过氧化物混合稀释水进水COD在4000mg/L~16000mg/L之间，过氧化物含量在0.9%~1%(缺乏1%加H2O2补充至1%。超越不调整);过氧化物高浓度进水COD在17000mg/L~20000mg/L之间，过氧化物含量在2%~2.4%之间。两股废水经过2h的处置，均能到达出水COD去除率60%以上，过氧化物去除率90%以上。

　　UV光催化湿式氧化相较于单一UV光催化氧化对两股废水的去除效果愈加理想，经过优化运转条件实验，肯定了系统运转2h、UV光源作用1h，可在水中产生充足的自在基用以降解有机物，同时确保过氧化物的去除率到达90%以上，降低运转本钱。

　　关于混合稀释废水，在不开冷却水循环系统状况下，系统总体温升控制在23℃~26℃。系统反响温度在可控范围内，总体温升在理论值15℃~40℃以内。关于高浓度废水，在开冷却水循环系统状况下，系统总体温升控制在18℃~25℃。系统反响温度在可控范围内，总体温升在理论值42℃~49℃(不开冷却水)以内。能够保证处置工艺平安运转。

　　完成UV光催化湿式氧化处置的两股废水出水B/C比到达0.35~0.40，具有良好的可生化性。

　　中试结果标明，UV光催化湿式氧化作为过氧化物废水的预处置手腕，技术上具有可行性，能有效处理废水中过氧化物残留的问题,去除率在90%以上，同时确保COD去除率在60%以上。为后续脱盐和生化发明了条件，从而提升末端生化系统的处置效果。同时合理优化了运转条件，降低了运转本钱，提升该工艺的经济性，使其具有工程投资价值。

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含过氧化物废水的处理技术 平湖废水处理公司

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