投加H2SO4调节Fenton 反应器(HRT=2~3 min)的进水pH为

作者:威廉官网 | 2020-07-21 00:24

  北极星水处理网讯焦化废水作为一种高污染、高浓度、难降解且有毒有害的工业废水,在我国工业废水排放总量中约占2%,废水产生量较大。焦化废水污染物成分复杂,主要包括酚、氰化物、氨氮、硫氰化物、萘、喹啉、吡啶、蒽、油等,目前一般采用常规预处理及生化法进行处理,出水可达到《污水综合排放标准》(GB89781996)中的二级排放标准。随着《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 161712012)的强制实施及环保要求的逐步提高,对于焦化废水的处理不再局限于达标排放,而是寻求相对经济、更为生态及资源化的回用技术,以提高焦化厂的水资源重复利用率。膜分离技术以运行稳定、处理效率高、操作简单、无二次污染等优点,成为时下焦化废水深度处理的研究热点之一,但其也存在膜污染难以解决、化学清洗频繁、浓水处置复杂等弊端。因此,寻求一种高效、稳定的焦化废水膜法组合深度处理工艺,实现焦化废水资源化利用,成为笔者的研究重点。

  1.1 设计进出水水量及水质:河北省某煤化工炼焦企业的焦化废水经过二级生化处理后需进行深度处理, 深度处理系统设计处理水量为300 m3/h(包含少量杂排水),设计进水水质见表1。

  要求设计出水水质满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 500502007)中再生水水质指标要求(其中部分指标优于规范要求),出水作为厂区生产水补充新水使用,设计出水水质如表2 所示。

  1.2 工艺流程:通过对该工程设计进出水水质的分析, 该焦化废水深度处理系统进水B/C 为0.28~0.29,碳氮比为0.60~0.74,可生化性差,含盐量及COD 高,且废水中包含多环芳香族化合物、脂肪族化合物等难生物降解的污染物。经过综合分析及比较,确定采用的工艺流程如图1 所示。

  焦化废水二级生化出水深度处理系统的外排浓水经混合后自流进入焦化废水调节池, 调节水量及水质后经泵加压提升进入Fenton 反应器,加酸控制Fenton 反应器的进水pH 并投加Fenton 试剂,其出水进入絮凝反应池,加碱调节使絮凝反应池进水呈中性, 同时投加PAM 强化絮凝, 出水进入辐流沉淀池,沉淀池出水进入沉淀产水池,再次加压提升后依次通过多介质过滤器及自清洗过滤器进行预过滤,出水进入电渗析装置进行初次脱盐,其出水进入缓冲水池,电渗析装置的浓水排入浓水池供内循环利用, 多余浓水排出系统进行综合利用, 缓冲水池的出水经泵提升后进入超滤装置,出水进入超滤产水池,超滤产水池出水经泵提升通过保安过滤器后进入反渗透装置进行再次脱盐,出水进入回用水池,作为厂区生产补充新水使用, 反渗透装置浓水回流至沉淀产水池进行再次循环脱盐。

  2.1 Fenton 反应器、絮凝反应池、辐流沉淀池:Fenton 反应器是利用Fenton 试剂(H2O2与FeSO4按照一定比例混合成的药剂)产生的羟基自由基在酸性条件下的超强氧化性, 实现对有机污染物的氧化降解,同时其还具有混凝功能。絮凝反应池、辐

  流沉淀池是利用物理吸附、架桥、沉淀作用,通过投加混凝剂或助凝剂实现对污染物的强化分离去除。该工程废水经调节池(水力停留时间为8.2 h)进行水质水量调节后, 进入Fenton 反应器。投加H2SO4调节Fenton 反应器(HRT=2~3 min)的进水pH为2.5~3.0, 控制H2O2与FeSO4的投加量分别为0.7~1.2、2.1~3.1 g/L;絮凝反应池的反应时间设置为0.17 h,PAM投加量为4~6 mg/L, 其进水投加NaOH来调节废水pH 至中性; 辐流沉淀池的水力负荷为0.85 m3/(m2h), 沉淀时间设置为4.05 h。废水经Fenton 反应器、絮凝反应池、辐流沉淀池处理后对COD 的去除效果如图2所示。

  从图2 可知,Fenton 反应器进水的COD 在179.9~367.2 mg/L 范围内,变化幅度较大,而辐流沉淀池出水的COD 平均为107.1 mg/L,且稳定保持在158 mg/L 以下,该部分工艺对COD 的平均去除率为60.8%,去除效果显著,但其出水仍含有部分难降解的污染物,易造成超滤膜及反渗透膜的污堵,需要进一步处理。

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