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高盐氯苯废水污水处理技术方法及工程预算

发布日期:2019-07-24来源:中国过滤分离网

高盐氯苯废水污水处理技术方法及工程预算
江苏某化工厂以生产工业杀菌剂、防腐剂和( S ) -4- 苯基 唑烷酮为主,所排放废水具有高 COD 、高盐分和高氯苯的特点,很难直接进行生化处理。长期以来,该废水采用焚烧法处理,每吨处理费用约为1 000~1 200 元。 针对该废水特点,笔者开展了系列对比试验,并对各种方法 〔 1 〕 进行了可行性分析,最终确定工艺为: 蒸发—精馏— Fenton 试剂—混凝—水
解—接 触 氧 化 。 经 工 程 验 证 , 该 工 艺 可 确 保出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918 — 2002 ) 三 级 标 准 , 处 理 成 本 约 为180.6 元 /m 3 。
1 试验部分
1.1 废水水质
该 化 工 厂 废 水 排 放 量 约 为 10 t/d , COD 为52 400 mg/L 左右,氯苯为 205 mg/L 左右,盐分约为85 000 mg/L , pH 约为 6 。
1.2 处理工艺
通过小试对 4 种处理工艺进行对比。工艺 1 :微电解 〔 2 〕 +Fenton 试剂 + ( H 2 O 2 ) O 3 催化氧化。
先将原水 pH 调至 2,于Fe/C 池微电解 4 h 后流入 Fenton 池 氧 化 1 h , 最 后 将 Fenton 池 出 水 用1 g/L 的 O 3 或 H 2 O 2 催化氧化 2 h 。
工艺 2 :稀释 + ClO 2 /Pt 催化氧化。
原水稀释 10 倍后,进入 ClO 2 /Pt 催化氧化柱,催化氧化 2 h 。
工艺 3 :稀释 + H 2 O 2 /O 3 催化氧化。
将稀释 10 倍的原水用 H 2 O 2 /O 3 催化氧化 1 h 。
工艺 4 : 蒸发—精馏— Fenton 试剂—混凝—水解—接触氧化。
1.3 处理效果
各工艺的处理效果如表 1 所示。




2 工艺流程及参数
2.1 工艺流程
根据表 1 的处理效果,该工程采用工艺 4 ,其流程如图 1 所示。




来自不同车间的碱性废水、 酸性废水和中性废水先进入集水池,进行混合均质、均量;随后由污水泵提升打入加热器,进行加温;预热后的废水流入蒸发釜,其中水、氯苯及其他低沸点有机物以汽态的形式进入精馏塔,而盐分则留于釜中,经过冷却釜和压滤机后以滤渣的形式排出;在精馏塔中,氯苯等易挥发组分从塔顶以汽态形式进入精馏一、二级冷凝器,从而得以去除; 从精馏塔底流出的污水经提升泵打入 Fenton 试剂反应池,发生催化氧化反应,提高可生化性;催化氧化后的污水进入絮凝池,与所投加的PAM 、 PAC 反应生成易于沉淀的矾花; 充分混凝反应后的污水流入沉淀池, 经固液分离去除污水中的SS 和胶体状有机物, 以减轻后续生化处理负荷;上清液进入水解酸化池, 在水解菌等优势菌群的作用下,大分子有机物转化为小分子有机物,难降解有机物转化为易降解有机物; 具有良好可生化性的污水再进入接触氧化池,在好氧微生物的代谢作用下,将小分子有机物降解为水和二氧化碳; 出水流入二沉池进行固液分离,处理后的水达标排放。
2.2 主要工艺单元设计参数
( 1 ) 集水池 1 和集水池 2 。用于调节 pH 、均质和均量,保证后续处理构筑物的负荷稳定;各设 1 座,池体规格为 D 2.25 m×3.08 m , 停留时间为 24 h ,材质采用 PE 。
( 2 ) 蒸发釜。 设 1 座,有效容积为 2 500 L ,内锅直径为 1 400 mm ,夹套直径为 1 500 mm ,高度为2 m ,停留时间为 4.5 h , 材质使用搪玻璃;采用蒸汽加热,温度控制在 100 ℃ 左右。
( 3 ) 冷却釜。 设 1 座,有效容积为 500 L ,高度为1.78 m ,材质采用搪玻璃。
( 4 )汽提精馏塔。 设 1 座,外形尺寸为 D 0.6 m×15 m ,材质采用搪玻璃。
( 5 ) 一级冷凝器和二级冷凝器。 各设 1 座,有效冷凝面积均为 10 m 2 ,材质采用石墨。
( 6 ) 废水冷却器。 设 1 座,有效冷却面积为10 m 2 ,材质采用搪玻璃。
( 7 ) Fenton 试剂反应器。 设 1 座,外形尺寸为D 1 m×2 m ,材质采用 PE ,水力停留时间为 1 h 。
( 8 ) 絮凝沉淀池。 设 2 座混凝反应槽和 1 座沉淀槽,每个反应槽外形尺寸为 2 m×0.8 m×1 m ,停留时间为 1 h ; PAC 和 PAM 的投加量分别为 120 mg/L和 10 mg/L 。 沉淀槽外形尺寸为 2 m×3 m×3 m ,停留时间为 5 h ;材质均采用 Q235 (玻璃钢防腐)。
( 9 ) 水解酸化池。 设 1 座,池体尺寸为 2 m×2 m×3.4 m ,材质采用钢砼结构,水力停留时间为
30 h 。
( 10 )接触氧化池。 设 1 座,外形尺寸为 2 m×1.6 m×3.4 m ,水力停留时间为 24 h ,材质采用钢砼结构。 池内放置组合填料,占池体容积的 45% 。
( 11 ) 二沉池。 设 1 座,外形尺寸为 1.2 m×1 m×3 m 。
3 调试与运行效果
3.1 水解池和生物接触氧化池调试水解池和接触氧化池的菌种取自化工废水处理厂的剩余污泥,培养与驯化同步。将絮凝沉淀池出水打入水解酸化池和生物接触氧化池至 1/3 池容,每24 h 投加一次营养液,闷曝数天,停曝数小时, 补充适量污水。 重复进行 20 d 左右,开始连续少量进水,持续运行一段时间后,观察出水水质情况。当沉淀池出水较清澈时,增加进水量,每次增加 15% 左右,直至达到满负荷。
3.2 运行效果
该工程经调试后连续运行, 2006 年 10 月至2007 年 4 月的监测结果表明该系统运行正常,处理效果稳定,水质监测平均值见表 2 。


4 经济分析
该工程总投资约 200 万元,见表 3 。




运行费用主要包括动力费 97.5 元 /m 3 、 药剂费34.6 元 /m 3 、人工费 26 元 /m 3 、维修费 10 元 /m 3 和折旧费 12.5 元 /m 3 ,合计处理成本为 180.6 元 /m 3 。
5 存在问题
( 1 )蒸发釜采用夹套加热,蒸汽利用率较低,导致动力费过高。
( 2 )蒸发釜和冷凝器容易结垢,需人工清理。
6 结论
( 1 ) 采用蒸发—精馏— Fenton 试剂—混凝—水解—接触氧化工艺处理高浓度氯苯废水是可行的。
( 2 ) 6 个月的监测数据表明出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918 — 2002)三级标准。
( 3 )处理成本为 180.6 元 /m 3 ,远低于焚烧法。

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