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个人小书吧 2013-12-06

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摘要: 用延时缩合——水解(酸化)好氧生物处理酚醛树脂废水实践研究表明, 通过优化后的延时缩合, 用草酸做催化计, CODcr去除率达98%, 酚、醛去除率达99. 9%, 可以直接经水解(酸化) 好氧生物法处理后达标入管网。

关键词: 酚醛树脂; 废水处理; 延时缩合; 生化处理; 工业化

酚醛树脂生产废水处理主要方法有吸附法、萃取法、氧化

法、电解法等[1-2] , 但这些方法能耗较高。目前国内酚醛树脂企业广为采用的一种废水处理方法是延时缩合——生化法, 该方法由两次缩合、中和、厌氧、好氧等单项技术组合而成, 其中缩合技术即是国外的酚醛缩聚技术, 延时缩合为两次酚醛缩聚。一般情况下, 第一次缩合的CODcr 去除率为80%, 第二次缩合的CODcr去除率为75%, 其中还要投加大量催化剂, 后期还要投加各类氧化剂, 脱氯混凝、加水稀释等[3] , 操作烦琐, 能耗量大。浙江嘉民塑胶有限公司通过五年的稳定运行, 对延时缩合进行了优化调整, 使第一次缩合的CODcr去除率在90% 以上。对生化处理进行工艺进行比较, 找到一个较为理想的生化工艺, 水解(酸化)好氧生物处理法[4]。优化后的延时缩合——生化法采用草酸做催化剂, 避免了SO₄^2-、Cl^-等对生化处理的影响, 有效减少了对设备的腐蚀, CODcr为4000mg/L以下, 不用投加任何药剂, 直接进生化处理, 最终出水CODcr稳定在300mg/L以下。工程实践证明, 优化后的延时缩合——生化法操作简单, 处理效率高, 真正做到了节能降耗的效果, 具有很大的实用意义。

1 试验部分

1. 1 废水来源及水质

废水来源于浙江嘉民塑胶有限公司酚醛树脂生产废水, 原水CODcr 为200000 ~250000mg /L, 苯酚含量为30000 ~55000mg /L, 甲醛含量为40000~60000m g /L, pH 为1. 5~1. 7。

1. 2 工艺设备及流程

30m3玻璃钢反应釜(杭州临安华龙防腐设备有限公司); 生化处理系统。

酚醛树脂生产过程中产生的高浓度含酚废水的处理看似简单, 实际具有一定的复杂性。由于废水中除了含有高浓度的酚外, 还含有大量的小分子酚醛树脂及甲醛等其它物质。由于苯酚和甲醛是微生物的主要抑制物, 因此应首先通过缩合手段将其除去, 以提高废水的可生化性, 最后再采用生化处理使其达标入管网。废水处理工艺流程如图1所示。

图1 废水处理工艺流程图

2 试验结果

2. 1 树脂回收

将原废水泵入延时缩合釜, 取样, 测苯酚、甲醛含量, 调整废水酚、醛的摩尔比, 并调整pH, 加热搅拌, 使釜内温度达到95℃以上, 反应一段时间后, 静置一会, 随后将树脂从反应釜底放出。经5年处理经验总结, 废水酚、醛摩尔比控制在(1. 01~1. 03)：1,草酸投加量控制在每釜90~130kg, 反应时间60~90m in, 静置时间30~60m in处理效果较好, 结果见表1、表2。

表1 废水水质

表2 一次缩合后试验结果

2. 2 二次缩合

经过一次缩合反应回收树脂以后, 废水中仍含有较高浓度的苯酚和甲醛, CODcr 仍高达10000mg/L 以上, 须再次投加草酸, 保温一段时间后, 取样测酚、醛含量及CODcr, 微调酚醛比例后, 一直保温到苯酚含量为200mg/L 以下, 甲醛含量为2500m g /L以下, CODcr为5000mg /L 以下。经过总结, 草酸投加量为每釜50~100kg, 保温6~10h后取样, 一次缩合时酚醛配比正确基本不用微调, 再次保温16~48h。数据分析结果见表2、表3。

表3 二次缩合后试验结果

表4 中和除醛后试验结果

2. 3 中和除醛

经二次缩合后, 苯酚含量为200m g /L 以下, 甲醛含量为2500mg/L以下, CODcr为5000mg/L 以下时泵入中和反应釜, 往反应釜中投加块状生石灰, 调整pH, 加热反应一段时间。经总结分析, pH = 10. 5~11. 5, 加热3~4h, 效果较好, 结果见表3、表4。

2. 4 调节pH

经前段处理后废水酚含量为50m g /L以下, 醛含量为5m g /L以下, CODcr为4000m g/L以下, pH = 10. 5 ~11. 5。把水放入调节池, 泵入一定量的真空泵循环水(酚10mg/L, 醛200m g /L, pH= 5. 5), 使pH 达到进生化池的要求即可。

2. 5 水解(酸化)好氧生物处理

废水生化法处理刚开始有个启动过程, 水解(酸化) 池、好养池必须接种污泥或投加菌种来启动[5]。接种后立即运行, 运行的开始阶段出水浑浊, 悬浮物较多。在运行10~15天后出水较清澈透明。浙江嘉民塑胶有限公司水解(酸化)好氧生物处理系统已成功运行五年。主要工艺参数为: 水解(酸化)池pH = 6. 5~7. 2, 间歇搅拌, 好氧池SV30 = 30~35, DO= 3. 0mg /L。稳定运行阶段废水处理结果见表5。

表5 废水生化处理结果

3 结果与讨论

浙江嘉民塑胶有限公司五年的运行经验研究表明, 采用延时缩合——水解(酸化) 好氧生物处理工艺是有效可行的。根据废水含酚量的不同每吨废水可回收树脂30~50kg, 经过延时缩合后CODcr去除率达98%, 酚、醛去除率分别为99. 5%和94%,经过中和除醛后酚、醛去除率都达99. 9%。废水调节pH 后可直接经水解(酸化) 好氧生物处理后可达标入管网。采用水解(酸化)好氧生物处理有以下优点:(1)水解(酸化) 池有较好的抗有机负荷冲击能力; (2) 水解过程可改变污水中有机物形态及性质, 有利于后续好氧处理; (3)在低温条件下仍有较好的去除效果。研究表明水解池即使在最低水温(10℃) 时仍可稳定运行;(4)可以同时达到对剩余污泥的稳定[4]。工程实践证明, 采用延时缩合——水解(酸化)好氧生物处理操作简单, 生化段耐冲击负荷高, 低温运行效果良好, 维护方便。