保險(xiǎn)粉廢水預(yù)處理工程設(shè)計(jì)

雷仲杰，畢可磊，馮櫻艷，譚 燕，王 澤

（廣州桑尼環(huán)保科技有限公司， 廣東 廣州510663）

湖南中成化工有限公司是一家主營亞硫酸鹽的大型高科技化工企業(yè)，在焦亞硫酸鈉法生產(chǎn)保險(xiǎn)粉的過程中，產(chǎn)生出一股流量很小、COD濃度很高的有機(jī)廢水，其組份復(fù)雜，可生化性差，屬于高難度生產(chǎn)廢水，需要進(jìn)行預(yù)處理。

經(jīng)研究，確定采用初沉池+催化自電解+芬頓高級氧化+混凝沉淀+活性炭濾的預(yù)處理工藝處理保險(xiǎn)粉廢水，將難生化的高濃度有機(jī)物降解為可生化的廢水，提高廢水的可生化性，降低運(yùn)行負(fù)荷，確保生化穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

1 廢水的特性及預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)

保險(xiǎn)粉廢水中除了含有生產(chǎn)原料，主要包括甲酸鈉、焦亞硫酸鈉、二氧化硫、甲醇和環(huán)氧乙烷等，還含有甲酸甲脂、Bunte鹽、亞硫酸鈉等副產(chǎn)物，原水B/C比為0.04。進(jìn)水水質(zhì)情況及業(yè)主的預(yù)處理要求如表1所示。

表1 進(jìn)水水質(zhì)情況

2 廢水預(yù)處理工藝流程

廢水預(yù)處理工藝流程見圖1。廢水經(jīng)過初沉后進(jìn)入催化自電解塔，在催化劑存在的條件下，廢水發(fā)生降解反應(yīng)，毒性有機(jī)物官能團(tuán)被破壞，微生物毒性消失、長鏈難生化降解有機(jī)物斷鏈轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，環(huán)狀及雜環(huán)有機(jī)物開環(huán)，一部分最終降解為CO2和H2O，同時(shí)自電解材料中活性鐵失電子變成二價(jià)或三價(jià)的鐵離子進(jìn)入溶液。

經(jīng)過自電解后，廢水中含有一定量的二價(jià)亞鐵離子，通過投加雙氧水將二價(jià)亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，其過程產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基，開環(huán)斷鏈破壞保險(xiǎn)粉廢水中復(fù)雜的大分子結(jié)構(gòu)，降解有機(jī)物，提高可生化性[2]。自電解后再芬頓預(yù)處理是經(jīng)過小試確定的去除率最高的組合方式。

①生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池

收集生產(chǎn)廢水，調(diào)節(jié)廢水水量水質(zhì)，尺寸8.0m×6.0m×4.5m，采用半埋式鋼混結(jié)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)提升泵2臺（1用1備），流量為15m3/h，揚(yáng)10m，功率為1.1 kW。

②混凝反應(yīng)池

圖1 工藝流程圖

調(diào)節(jié)廢水的pH，同時(shí)加入混凝劑、絮凝劑進(jìn)行反應(yīng)，尺寸2.0m×1.0m×4.5m，采用半埋式鋼混結(jié)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)1臺，規(guī)格Φ1500mm×0.55 kW，配在線pH計(jì)1套。

③初沉池

對廢水進(jìn)行泥水分離，尺寸4.0m×2.5m×4.5m，水力表面負(fù)荷0.75m3/m2·h，采用半埋式鋼混結(jié)構(gòu)。

④調(diào)酸池

將pH調(diào)節(jié)至3～4，達(dá)到自電解的pH反應(yīng)條件，尺寸2.0m×1.0m×4.5m，采用半埋式鋼混結(jié)構(gòu)，配在線pH計(jì)1套。

⑤自電解反應(yīng)塔

設(shè)備1套玻璃鋼自電解設(shè)備，直徑3.2m，高為7m。有效反應(yīng)時(shí)間3.2 h，停留時(shí)間7.7 h。

⑥芬頓反應(yīng)池

芬頓反應(yīng)池反應(yīng)時(shí)間為3 h，尺寸3.0m×2.0m×4.5m，半埋式鋼混結(jié)構(gòu)。

⑦中和沉淀池

芬頓反應(yīng)后的污水通過投加石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)，并形成硫酸鈣沉淀；同時(shí)投加絮凝劑，去除廢水中的懸浮物及硫化物等顆粒物質(zhì)。

尺寸3.0m×2.0m×4.5m，沉淀負(fù)荷0.75m3/m2·h，半埋式鋼混結(jié)構(gòu)，配置污泥泵2臺（1用1備），流量5m3/h，揚(yáng)程10m，功率0.75kW。

⑧活性炭濾池

對沉淀池出水進(jìn)行活性炭過濾，去除懸浮物及殘留物。尺寸3.0m×2.0m×4.5m。

3 運(yùn)行結(jié)果

各處理階段對COD、BOD5、SS的去除效率見表2。自電解-芬頓出水B/C比為0.35，COD去除率達(dá)66.1以上，說明此廢水的自電解-芬頓預(yù)處理效果較好，廢水可生化性大大提高。

表2 COD、BOD5、SS去除效果

4 結(jié)論

采用自電解-芬頓聯(lián)合工藝預(yù)處理保險(xiǎn)粉廢水，處理效果良好，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，對COD的平均去除率達(dá)到66%以上，B/C比提高至0.3以上，大大除低了后續(xù)生化的運(yùn)行負(fù)荷，提高后續(xù)生化的效率。