硝基苯生产废水处理工程设计及运行

摘要:江苏南京某硝基苯生产企业生产废水处理工程设计规模100吨/天,采用fenton-铁碳微电解-水解酸化-UASB-缺氧-接触氧化工艺进行二级处理,进水CODcr、硝基苯、苯胺浓度分别为12000～13000 mg/L、1200 mg/L、60 mg/L;出水CODcr、硝基苯、苯胺浓度分别为420 mg/L、4 mg/L、4 mg/L,去除率分别为96.8%、96.7%、93.3%,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准。

关键词:硝基苯;苯胺;fenton;铁碳微电解;废水处理

中图分类号:X783文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)21-0106-02

1工程概况

硝基苯类化合物广泛存在于染料、农药、医药等工业废水中。这类化合物化学性能稳定,处理难度较大,实际工程中一般采用物化预处理一生化处理的方法。目前,关于硝基苯类废水的预处理方法已有很多报道,如超临界水氧化(SCWO)法、uV、Fenton法、萃取法、微电解法等,但对于高含量硝基苯类废水,采用氧化法、uV―Fenton法等进行预处理成本较高,而微电解法预处理时生成的苯胺含量太高,抑制了后续生物降解。本文介绍了江苏南京某年产1.5万吨硝基苯企业的废水处理工程。该工程的废水主要是生产废水和生活废水组成,废水的水质水量见表1,出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准。由于生产废水和厂区生活废水的差异很大,因此厂区管路将两部分水进行风流,分别流入废水处理站。由于生产废水有机物中有毒因子较多,应进行预处理降低废水中有毒因子对后级生化处理系统的影响。而生活废水浓度较低,如果与生产废水混合进行预处理,会导致运行费用的增加。确定的处理工艺如图1所示。

表1废水主要水质指标及排放标准

项目 生产废水 生活废水 排放标准

水量/m3/d 60 40

CODCr/mg/L 12000-13000 400 500

硝基苯/mg/L 1200 未检出 5.0

苯胺/mg/L 60 未检出 5.0

色度/倍 2100 未检出 80

2主要构筑设计

2.1调节池

调节废水水质水量,尺寸为7.0m×7.0m×3.5m,有效容积为147.0m3,HRT2.45d。

2.2pH调节池

由于废水具有很强的酸度,调节池中的pH池维持在1左右,需要调节pH值到4左右。pH调节池尺寸为7.0m×0.5m×3.5m,有效容积为10.5m3,HRT4.2小时,池内设置曝气搅拌装置。

2.3fenton氧化池

由于该废水具有很强的腐蚀性,fenton反应池利用玻璃钢进行制作,考虑到投资成本的问题,所以fenton氧化池反应时间设置为60min,池体尺寸为Ф1.0m×3.5。双氧水投加量为0.1mol/L,亚铁投加量为600mg/L。

2.4铁塔微电解池

池体尺寸为Ф1.0m×3.5m,由于一般的铁屑在铁碳微电解的过程中容易引起结块,所以我们在对铁屑的使用上进行了一定的比较,发现使用刨花时不会出现结块和穿孔的现象发生。

2.5混凝沉淀池

由于水中的污染物浓度较水高,投加药剂量较大,生成的絮体量较多,采用沉淀池进行泥水分离比较合适。沉淀污泥再用螺杆泵送入厢式压滤机进行泥水分离,滤液直接进入水解酸化池进行处理。有效容积7.5m3,混凝时间1h。

2.6厌氧池

1座厌氧反应池,池体尺寸为7.0m×7.0m×10.0m,容积负荷为3.0kgCODcr/(m3・d),设计CODcr去除效率为45%,反应器进行出水回流,回流比为200%,上升流速为2m/h。采用实际运行中效果良好的大阻力布水方式。利用蒸汽进行加热,温度维持在40oC。

2.7生化氧化池

钢筋混凝土结构,池尺寸为7.0m×17m×5.5m,有效容积600m3,HRT1d,容积负荷1.5kgCODcr/(m3・d),污泥负荷0.4 kgCODcr/(kgMLSS ・d)。CODcr去除率大于80%,设计出水CODcr

2.8二沉池

二沉池尺寸为Ф10.0m×5.0m,表面负荷1.1 m3/(m2・d),污泥回流比为100%。

2.9污泥系统

污泥浓缩池1座,尺寸为7.0m×4m×3.5m,板框压滤机一台,过滤面积为40m2。

3运行结果

该工程总投资213.50万元,废水处理量为100m3/d,废水处理费用为42元/ m3。工程与2008年8月开始正常进水运行,运行初期,系统对硝基苯及苯胺去除效果较好,出水CODcr较高,为800～1000mg/L,主要是由于运行初期,好氧系统中的活性污泥较少,处理能力较弱。系统运行一个月后,处理效果基本稳定,出水CODcr、硝基苯、苯胺分别为300～450 mg/L、2～4 mg/L、2～4mg/L,去除率分别为96.6%、99.6%、92.9%。系统各处理单元对污染物的去除效果见表2:

表2工艺单元主要污染物去除量mg/L

指标 CODcr 硝基苯 苯胺

调节池 12000～13000 1200 60

pH调节池 12000～13000 1200 60

Fenton氧化 7800 650 -

铁碳微电解 5000 40 85

厌氧池 1200 13 8

缺氧池 1050 11 6

接触氧化池 450 4 4

二沉池 420 4 4

排放池 420 4 4

处理后出水各项指标达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中三级排放标准,处理后的废水可以进入市政管网,送入城市污水处理厂进行处理。

4结语

采用fenton氧化――铁碳微电解――厌氧――缺氧――接触氧化工艺处理某硝基苯废水,进水CODcr、硝基苯、苯胺浓度分别为12000～13000 mg/L、1200 mg/L、60 mg/L;出水CODcr、硝基苯、苯胺浓度分别为420 mg/L、4 mg/L、4 mg/L,去除率分别为96.8%、96.7%、93.3%。该工艺极大降低了废水中的污染物质,每年减排CODcr226.44t,具有良好的环境效益和社会效益。

参考文献

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