泡沫分離-Fenton氧化處理煉油廢水
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2013-4-13 6:00:16
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大多數(shù)表面活性劑屬于難生物降解物質(zhì),若不經(jīng)處理直接排入水體,將嚴(yán)重危害人類健康和生態(tài)平衡。目前含表面活性劑廢水處理主要采用物理法(泡沫分離法、光催化氧化法、超聲降解和膜過濾技術(shù)等)、化學(xué)法(化學(xué)絮凝法、化學(xué)氧化和離子交換法等)、生物法(活性污泥法和厭氧消化法)等。其中泡沫分離法具有工藝簡單、操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好等特點(diǎn),但由于存在COD去除率較低、費(fèi)用高等問題,因此常需要和其他工藝聯(lián)用。某煉油公司廢水處理站采用隔油/浮選(氣浮一曝氣)/生化曝氣處理工藝,流程如圖1所示。采用該工藝處理后出水各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)標(biāo),但由于廢水具有很強(qiáng)的發(fā)泡性,生產(chǎn)運(yùn)行過程中會間歇產(chǎn)生大量泡沫(生化曝氣工段),生物處理效率低;此外,達(dá)標(biāo)水在排放過程中遇到氣流、水流等的攪動會間歇產(chǎn)生大量泡沫。針對此問題,經(jīng)過調(diào)研及多方論證,采用泡沫分離一Fenton氧化聯(lián)用技術(shù)成功地解決了出水排放過程中產(chǎn)生泡沫的問題。
1廢水成分及起泡原因分析
取處理站出口水樣進(jìn)行分析,其中1#水樣為不起泡水樣,2#、3#水樣為起泡水樣,且3#水樣起泡高度超過2#水樣。中等極性組分采用Agilent一6890/5973并對照“標(biāo)準(zhǔn)譜圖”分析,正丁烷萃取的流量為0.9mL/min,進(jìn)樣量為1txL,分流比為50:1,升溫程序?yàn)?20℃保持1rain,以35/rain升至160℃,保持1min,再以20c《=/rain升至220oC,保持1min,最后以10℃/rain升至260℃,保持10rain。
陰離子表面活性劑定性及含量分析采用亞甲基藍(lán)分光光度法(GB7494—87);COD測定采用重鉻酸鉀法;非離子表面活性劑定性及含量測定采用硫氰酸鈷鹽比色法。
GC—MS分析結(jié)果顯示,廢水中除含有正構(gòu)烷烴外,還含有冠醚和聚氧乙烯型非離子表面活性劑,硫氰酸鈷鹽比色法分析結(jié)果也證實(shí)了聚氧乙烯型非離子表面活性劑的存在,亞甲藍(lán)分光光度法分析表明廢水含有陰離子表面活性劑,其測定結(jié)果見表l。
為進(jìn)一步分析廢水在排放過程中產(chǎn)生泡沫的原因,采用十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和聚氧乙烯月桂醚(Brij30)分別按3、5、6、7、8、9mg/I的濃度配成溶液進(jìn)行發(fā)泡及泡沫穩(wěn)定性試驗(yàn),結(jié)果見表2。
對照表1和表2可以推斷,廢水外排過程中產(chǎn)生泡沫的主要原因是存在難于生物降解的表面活性物質(zhì),且非離子表面活性劑含量過高。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)SDBS產(chǎn)生的泡沫較細(xì)膩、穩(wěn)定性較好,而Brij30所生成的泡沫穩(wěn)定性相對較差。為解決廢水在外排過程中產(chǎn)生泡沫的問題,只需將陰、非離子表面活性劑濃度分別降到7mg/L和9mg/L以下即可。
2廢水處理工藝
在實(shí)驗(yàn)室研究泡沫分離、Fenton氧化對陰、非離子表面活性劑去除效果的基礎(chǔ)上,確定了泡沫分離一Fent0n氧化處理工藝,該工藝是在曝氣池和二沉池之問增加泡沫分離一Fenton氧化裝置,具體工藝流程如圖2所示。
泡沫分離一Fenton氧化裝置如圖3所示。該裝置根據(jù)生產(chǎn)情況間歇運(yùn)行,處理量為t2013'1/d,氣液比為19:1(體積比),廢水停留時(shí)間為60rain,塔內(nèi)液體高度為總高度的69%,緩沖池容積為2m。Fenton氧化處理裝置有效容積為1m,液體呈環(huán)形流動,F(xiàn)enton試劑用量為0.05mol/L(叼㈣,:叼F=1:50),pH值為3~4。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3運(yùn)行效果
2008年~2009年利用該裝置間歇運(yùn)行處理含表面活性劑廢水,運(yùn)行結(jié)果見表3。
從表3可以看出,運(yùn)行期間陰、非離子表面活性劑濃度可分別降到7m#L和9m#L以下,出水水質(zhì)優(yōu)于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。對出水做連續(xù)鼓泡試驗(yàn),結(jié)果無泡沫產(chǎn)生,成功解決了廢水在排放過程中產(chǎn)生泡沫的問題。
4結(jié)論
泡沫分離一Fenton氧化技術(shù)能有效去除煉油廠廢水中陰、非離子表面活性劑,可解決廢水排放過程中產(chǎn)生泡沫的問題,且具有工藝簡單、操作方便、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。