臭氧高級(jí)催化氧化處理聚氨酯廢水的效果研究（二）

上文接臭氧高級(jí)催化氧化處理聚氨酯廢水的效果研究（一）

3 系統(tǒng)主要構(gòu)筑物及處理效果

3.1 預(yù)處理系統(tǒng)

（1）廢水收集池。1 座，鋼砼防腐結(jié)構(gòu)，容積77 m3。配套2 臺(tái)提升泵（1 用1 備），型號(hào)IHF50-32-200，Q=6.3 m3/h，H=12 m，N=1.1 kW；1 臺(tái)引水筒，尺寸D×H=500 mm×1 000 mm。

（2）甲聚糖反應(yīng)罐。2 座（1 用1 備），尺寸D×H=1 800 mm×2 700 mm，其中n（CaO）∶n（甲醛）=1∶1，過量投加。因反應(yīng)需要在曝氣狀態(tài)下進(jìn)行，且會(huì)生成大量沉淀，故配備曝氣設(shè)備與排泥裝置。排泥泵2 座（1用1 備），型號(hào)G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW。

廢水預(yù)處理效果如表2 所示

        結(jié)果表明， 石灰法對(duì)生產(chǎn)廢水中的甲醛具有較好的去除效果， 甲醛去除率達(dá)到97%， COD 去除率達(dá)到48.8%。廢水中的甲醛反應(yīng)后生成多糖，一部分與氫氧化鈣絡(luò)合，一部分進(jìn)入廢水中。產(chǎn)生的化學(xué)污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行后續(xù)處理。此外，石灰的加入還起到了調(diào)節(jié)廢水pH 的作用， 廢水原水pH 為酸性，出水pH 升至13，該廢水與其他廢水混合后不需要調(diào)節(jié)pH，可直接進(jìn)行后續(xù)的生化處理。

3.2 生化處理

（1）調(diào)節(jié)池。該調(diào)節(jié)池是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上改造而成，有效容積98 m3，停留時(shí)間23 h。配有2 臺(tái)提升泵（1用1 備），型號(hào)IHF50-32-200，Q=6.3 m3/h，H=12 m，N=1.1kW。配有1 臺(tái)引水筒，D×H=500mm×1 000mm，同時(shí)還配有1 臺(tái)流量計(jì)和2 臺(tái)pH 計(jì)。

（2）厭氧池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，2 座（1 用1 備），容積100 m3，停留時(shí)間12 h，設(shè)計(jì)規(guī)模100 m3/d。配有流量計(jì)1 臺(tái)。廢水進(jìn)入?yún)捬醭睾笸ㄟ^布水管路與厭氧污泥均勻接觸，在產(chǎn)甲烷菌的作用下，難生物降解的有機(jī)物被降解。厭氧反應(yīng)不但可明顯降低廢水中的COD，還可以提高廢水的可生化性。

（3）好氧池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，2 座（1 用1 備），容積100 m3，停留時(shí)間24 h，設(shè)計(jì)規(guī)模100 m3/d。配備混合液回流泵2 臺(tái)（1 用1 備），型號(hào)WL2120-240，Q=10 m3/h，H=8 m，N=0.8 kW；流量計(jì)1 臺(tái)；300 個(gè)曝氣器，設(shè)計(jì)參數(shù)為D 215 mm。好氧反應(yīng)可明顯降低廢水的COD。

（4）混凝沉淀池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，2 座（1 用1 備），尺寸4 200 mm×300 mm，水力負(fù)荷0.4 m3/（m2·h）。配套污泥泵2 臺(tái)（1 用1 備），型號(hào)G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW?；炷恋沓氐淖饔檬峭ㄟ^投加絮凝劑，去除廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物。

（5）污泥濃縮池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，配有1 臺(tái)污泥螺桿泵，型號(hào)G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW；1 臺(tái)板框壓濾機(jī)， 設(shè)計(jì)參數(shù)為20 m3；1 個(gè)污泥均質(zhì)罐，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，規(guī)格為D 1.5 m×1.9 m。

（6）鼓風(fēng)機(jī)房。配套羅茨風(fēng)機(jī)2 臺(tái)（1 用1 備），型號(hào)3L41WD，Q=10.5 m3/min， 出口P=4 mH2O，N=10.2 kW。

（7）加藥間。配有1 套硫酸加藥系統(tǒng)，1 套液堿加藥系統(tǒng)，1 套PAC 加藥系統(tǒng)，1 套PAM 加藥系統(tǒng)。生化處理效果如表3 所示。

        經(jīng)生化處理后，廢水COD 明顯降低，氨氮去除率也達(dá)到了56.4%。為了保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，采用臭氧催化氧化工藝對(duì)生化出水進(jìn)行深度處理。

3.3 深度處理系統(tǒng)

（1）臭氧塔。結(jié)構(gòu)形式不銹鋼316L，2 座（1 用1備），尺寸1.1 m×2.7 m，有效容積2.2 m3，設(shè)計(jì)水量100 m3/d，水力停留時(shí)間30 min。臭氧催化劑為氧化鋁，其與廢水的體積比為1∶10。配有臭氧發(fā)生器2 臺(tái)

（1 用1 備），尺寸20 m×9.5 m，臭氧發(fā)生量10 kg/h，氧氣罐2 個(gè)（外購(gòu)氧氣源）。臭氧在催化劑作用下形成的·OH 與有機(jī)物的反應(yīng)速率更高、氧化性更強(qiáng)，幾乎可以氧化所有的有機(jī)物，如有機(jī)酸、醛等，可以將有機(jī)物完全礦化，提高污水的COD 去除率。

（2）排放池。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，2 座（1 用1 備），容積200 m3。配有1 臺(tái)不銹鋼污水泵，型號(hào)50TBP20-40-7.5；1 臺(tái)流量計(jì)。

深度處理效果如表4 所示。

        臭氧催化氧化的臭氧利用率達(dá)到90%以上，甲醛去除率達(dá)到93.3%，很終出水水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

4 處理效果及成本分析

        2019 年5 月新建廢水處理站完工并投入使用。該廢水處理工程年運(yùn)行費(fèi)用為18.6 萬(wàn)元，其中，動(dòng)力費(fèi)8.7 萬(wàn)元/a，藥劑費(fèi)7.4 萬(wàn)元/a，人工費(fèi)1.4 萬(wàn)元/a，固廢處置費(fèi)1.1 萬(wàn)元/a。廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，出水水質(zhì)范圍： 甲醛0.8~3 mg/L，COD 190~350 mg/L，氨氮20~35 mg/L，pH 7~8，達(dá)到接管標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

        針對(duì)某聚氨酯生產(chǎn)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)， 采用石灰法-A2/O-臭氧催化氧化的組合工藝對(duì)其進(jìn)行處理。運(yùn)行結(jié)果表明， 該工藝能夠有效去除聚氨酯生產(chǎn)廢水中的甲醛、COD 和氨氮等污染物， 處理出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水中甲醛≤5 mg/L，COD≤500 mg/L，氨氮≤45 mg/L，達(dá)到園區(qū)接管標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 黃茂松，賈潤(rùn)萍. 后金融危機(jī)下我國(guó)聚氨酯彈性體發(fā)展之路探討［J］. 新材料產(chǎn)業(yè)，2011（6）：7-12.

［2］ 鄭燕升，莫倩. 高濃度甲醛廢水預(yù)處理工藝研究［J］. 化學(xué)研究，2009，20（2）：104-106.

［3］ 喬麗麗，喬瑞平，喬杠，等. 含甲醛廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展［J］.煤化工，2016，44（1）：32-35.

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［作者簡(jiǎn)介］ 沈克軍（1984— ），在讀碩士。E-mail：kejunshen@163.com。

［收稿日期］ 2020-11-18（修改稿）