对高浓度的树脂生产过程的废水处理进行研究.pdfVIP

水处理树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂，树脂主要用于纯水处理，软化水处理等，应 用领域非常广泛，如食品工业，化工行业，供暖行业等等，高浓度树脂主要用于废水的处理 使其能够达到可排放或可回用的标准。 1 树脂生产废水概况 1.1 树脂生产废水水质 实验废水取自某化学有限公司二期工程树脂生产过程中的废水(水质见表 1 进水)，平均 水量为 15 mVd，最高峰水量为1 mS/h，废水处理树脂工艺设计进出水水质见表1。 1.2 树脂生产废水特性及水质分析 从厂方提供的水质报告可知。生产原料主要包括苯酐、顺酐、乙二酸、苯乙酸单体、二 甲苯、大豆油、二乙二醇、丙二醇、甘油、正丁醇等。该废水有机物浓度高，组成复杂，含 有大量抑制生物生长的物质，不宜直接使用生化法处理。 在对该废水小试后发现，该废水具有以下特点：(1)原水的色度低、SS 小，废水中的污 染物基本以溶解性物质为主，但是经过还原法处理后，废水的色度变深，产生大量的悬浮物： (2)原水含有刺激性气味，但经过催化氧化后气味改变;(3)直接用质量分数为0.5%的过氧化 氢氧化。处理效果不明显，因此不可直接用氧化法处理。 2 树脂废水处理工艺 2.1 处理方法分析 由于不能直接使用生化法，因此只能先用物化法进行预处理，然后用生化法深度处理。 对于此类难降解树脂废水。催化氧化法和微电解法是两种很好的预处理方法。 (1)催化氧化法是利用催化剂改变氧化剂对有机物的氧化速度。使氧化反应更温和、更 快地完成。氧化剂在催化剂的作用下可产生氧化能力极强的基团或离子如HO·等，去攻击 废水中的有机物。HO·的氧化还原性极强，它在降解废水时具有以下特点：1)HO-是高级氧 化的中间产物，作为引发剂诱发后面的链式反应。可使难降解的物质开环断链变成低分子或 易生化物质;2)HO-几乎可与任何污染物发生反应，特别适合成分复杂的废水;3)HO·的生成 是一种物理化学过程，很容易控制，以满足各种处理要求;4)反应条件温和。多相催化氧化 也即非均相催化氧化。降解水中有机物的原理实际上是在装有固体催化剂的反应器中。将废 水中的污染物和氧化剂分子扩散到催化剂表面的活性中心而被吸附，然后污染物和氧化剂分 子在催化剂表面上发生催化氧化反应。最后产物解离脱附返回液相主体的过程。 (2)微电解法的原理是利用铁屑中的铁与石墨组分构成微电池的负极和正极,以充入的 污水为电解质溶液,在偏酸性介质中，正极产生具有强还原性的新生态氢用来还原重金属离 子和有机污染物。负极生成具有还原性的亚铁离子。铁离子、亚铁离子经水解、聚合形成的 氢氧化物聚合体以胶体形式存在，它具有沉淀、絮凝吸附作用，能与污染物一起形成絮体、 产生沉淀。应用微电解法可去除废水中部分色度和有机物.并提高废水的可生化性。增加生 物处理对有机物的去除效果。 2.2 处理工艺分析 树脂废水中含有大量的芳香烃类杂环化合物。常温常压催化氧化工艺无法将这些复杂的 有机物一步降解成二氧化碳和水，因此可采用两级混合催化氧化工艺。达到最终开环断链的 效果。如对于复杂的芳香烃类物质。可先将其转化为结构简单的芳香烃类(如：苯甲酸、苯 胺等)，然后再进行氧化使其开环形成易降解的物质，并最终降解成无害物质排放。经过催 化氧化工艺和微电解降解后COD。去除率80%。B/C 提高至0-3 以上，可完全满足生物降解 的条件[5]。接着用生化降解法进一步处理，可使CODcr 降低达到排放标准。 2.3 处理工艺流程 根据以上的分析。最终确定了该高浓度树脂废水的处理工艺流程(见图 1)。 2.4 工艺流程说明 废水首先进入调节池进行水质水量的均衡.然后进入预曝气装置。在此装置中利用原废 水酸度大的特性加入适当过渡金属和氧化剂进行反应，初步降解水中污染物。 经过预曝气的废水在pH 自动控制系统中调节pH7。同时在此阶段加入石灰和PAN 进行 沉降处理，经过处理后，出水CODcr 的去除率约为40%，且经过预曝气后水中有机物结构有 所改变。沉淀装置出水加入适当辅助催化剂后进入多相催化反应器，在固体催化材料的协同 下.完成第一步催化氧化，此过程中约有20%的CODcr 被降解。多相催化氧化出水在进入均 相催化氧化之前先固液分离后再将pH 调节到3 左右进行微电解反应。大量的有机物析出并 分离出来，此过程中有约40%的CODcr 被降解。微电解的出水再进行酸性条件下的均相催化 氧化。在pH 调节过程会生成酸性环境下的不溶解性固体，此过程中约有20%的COD。被降解