含酚廢水處理過程中加入適量粉煤灰的研究及應用

喬生莉

(山西省化工設計院，山西 太原 030024)

某化工企業主要生產產品為酚醛樹脂、烏烙托品，生產產生的廢水中主要含有酚、少量氨等。其廢水處理工藝為：多極精餾——除氨凈水——回收酚——廢水——加入藥劑——沉降——過濾——吸附，生產排水水質達標排放。

由于汽車行業的發展，隨之輪胎行業的需求量增大，企業相應地擴大了樹脂產品的品種和產量，生產過程中產生的廢水量也增大，廢水中酚類也增多，原有的廢水處理設備裝置能力已不能滿足企業廢水的處理要求，更換新的過濾裝置投資費用大,且現有的場地也不能滿足安裝新的設施, 處理廢水工藝過程中需要的藥劑、濾料隨之增加，費用增大。

針對以上情況，按照水污染防治法“保護環境促進經濟可持續發展的”要求，對廢水處理方法進行改進。把本企業鍋爐房產生并收捕的粉煤灰加入廢水處理工藝過程中,進行試驗研究及應用。

1 粉煤灰的來源

粉煤灰主要來自本企業鍋爐收捕裝置中收集的廢棄細灰。主要成分:SiO245%～55%，AI2O320%～30%，CaO 12%～15%。

2 加入工段點的試驗

本企業廢水處理的工藝過程為，先將廢水經過多極精餾裝置(根據酚、水和氨的沸點不同)精餾回收酚、氨凈水，出來的廢水進入反應容器，加入稱量好的廢水處理藥劑，攪拌，產生CO2、H2O、N2以及無機鹽等。待取樣檢測廢水中含酚量小于1 300 mg/L時，進入配水池，稀釋廢水，待含酚量小于200 mg/L，氨含量小于0.5 mg/L時，再進入水吸濾床1#～5#進行吸濾、過濾，廢水達標后排放。其工藝流程為：

生產產生的廢水→精餾釜▼→反應容器▼→配水池→▼1#→2#▼→3#→4#→5#→排水/回用。

理論與生產實踐結合判斷確定，分別在標▼4個工段點加入粉煤灰：①精餾后的廢水中加入②經藥劑反應后的廢水中加入③進入1#過濾床的廢水中加入④出入2#過濾床時加入。

從各自加入工段點前分別取廢水樣品1 000 mL倒入燒杯，分別加入0.03%的粉煤灰，用玻璃棒攪拌5 min,放置24 h后取樣用碘量法(溴化滴定)分析檢測酚的含量，其試驗結果見第200頁表1。

表1試驗結果表明,粉煤灰的加入只對廢水中酚有效。

3 加入量的試驗

加入量通過試驗比較確定，其方法為取1 000 mL廢水分別加入不同比例的粉煤灰，攪拌5 min,放置24 h后取樣分析檢測酚的含量，其結果見第200頁表2～表5。

4 試驗結論

4.1 加入工段點的確定

由表1試驗結果可知，處理廢水工藝過程中在4個工段點加入效果比較好,即，精餾后的廢水、加入藥劑反應后的廢水、進1#過濾床的廢水、出2#過濾床的廢水，加入粉煤灰能夠有效降低廢水中的含酚率，而每個工段點加入后的處理結果在很大程度上有所不同，其中，在精餾后的廢水中加入粉煤灰處理率較底，在進1#過濾床的廢水和出2#過濾床廢水中加入粉煤灰處理率較好。從表2～表5試驗結果中得出同表1一致的結論。但如果加入比例加大就會增加過濾床的負荷，而且過濾床中沉渣不容易清理[1-2]。

表1 在不同工段點加入粉煤灰的處理結果

表2 對精餾后的廢水處理結果

表3 對加藥劑反應后廢水處理結果

表4 對進入1#過濾床的廢水處理結果(原水酚含量197 mg/L)

表5 對出2#過濾床的廢水處理結果(原水酚含量150.55 mg/L)

4.2 加入量的確定

由表2～表5試驗結果得出，加入比例相同的粉煤灰時，廢水中含酚量越高，處理率較低；含酚量越低，粉煤灰對其處理率反而越高。濃度相同的廢水，粉煤灰加入越多，對廢水中酚的處理率越高；反之較低，加入量達到3%時其處理率上升緩慢。結合處理廢水過程中人的勞動強度、操作問題、設備的負荷能力等情況，不宜加入過多粉煤灰，粉煤灰的加入量為廢水量的3%為好[3]。

5 粉煤灰的在實際生產中應用

目前，本企業生產產品總廢水排放量為3 445 t/a。 預計年底，新產品高效酚醛補強樹脂正式投產，其產量為1 000 t/a，產品廢水排放量650 kg/t，年廢水排放量增加650 t/a。

根據以上試驗結果，把3%的粉煤灰加入到進1#過濾床的廢水中，運行3個月，其效果見表6。

表6 粉煤灰在實際廢水處理中應用情況

不加粉煤灰處理廢水1 000 t需要換一次藥劑，加入粉煤灰后處理廢水1 300 t需換一次藥劑，除酚率也因加入粉煤灰后提高，不加粉煤灰時反沖用水2 t，加入粉煤灰后反沖用水量1.8 t,用水反沖率也降低，處理每噸廢水每噸可節約資金10.9元，反沖次數減少1次～2次。以試運行半年為計算，一年將節約資金13 300元，設備的廢水處理能力增加1 000 t/a。

6 結語

在廢水進1#過濾床時加入3%的粉煤灰，年處理能力由3 000 t/a可增加到4 000 t/a,提高了設備的處理能力，同時，減少了反應器的藥劑使用量。粉煤灰資源化重新利用，保護了環境，廢棄的粉煤灰減少，也就減少了廢棄物的處理費用。

參考文獻：

[1] 祁魯梁.水處理藥劑及材料實用手冊[M].北京：中國石化出版社,2004:449-450.

[2] 宋吉娜.超濾污水回用試驗研究[J].工業水處理，2009(1)：43-45.

[3] 徐子芳.石灰-石膏-粉煤灰水泥漿體的水化機理研究[J].環境工程學報,2009,3(10)：1879-1880.