江蘇某化工廠銅鈦氰廢水治理研究

1、江蘇某化工廠銅鈦氰廢水治理研究時(shí)間：2009-03-28 15:25 來源：作者：關(guān)鍵詞：銅鈦氰廢水江蘇某化工廠是以生產(chǎn)銅酞菁為主要產(chǎn)品的企業(yè)。銅酞菁是生產(chǎn)酞菁顏料，染料的母體，亦可用作有機(jī)導(dǎo)體，光電導(dǎo)，感光性樹脂的增感劑，以苯酐、尿素、氯化亞銅等為原料，通過 原料研磨、反應(yīng)合成、純化、壓濾干燥等工序，生產(chǎn)出銅酞菁產(chǎn)品。在銅酞菁的純化過程江蘇某化工廠是以生產(chǎn)銅酞菁為主要產(chǎn)品的企業(yè)。銅酞菁是生產(chǎn)酞菁顏料，染料的母體，亦可用作有機(jī)導(dǎo)體， 光電導(dǎo)，感光性樹脂的增感劑，以苯酐、尿素、氯化亞銅等為原料，通過原料研磨、反應(yīng)合成、純化、壓濾干燥等工序，生產(chǎn)出銅酞菁產(chǎn)品。在銅酞菁的純化過 程中產(chǎn)生的壓濾母液和

2、沖洗水，色度深，酸度強(qiáng)，有害物質(zhì)含量高，處理難度比較大。我公 司人員經(jīng)過對(duì)廢水的小試，確定了母液回收氯化鈣，混合廢水經(jīng)過微電解、吹脫、沉淀、A/O生化法相結(jié)合的處理路線，達(dá)到了預(yù)期的效果。1污染源分析廢水來自銅酞菁純化過程產(chǎn)生的壓濾母液和混合廢水。壓濾母液的水量為2om/d，主要為廢鹽酸，鹽酸的含量大約在10%左右?；旌蠌U水的水量為1500m3/d，廢水中主要的污染物為銅酞菁顏料、氨氮、銅離子和酸度，廢水呈藍(lán)色?；旌蠌U水的水質(zhì)如下：表1混合廢水水質(zhì)一覽表Table one the schedule of mixed wastewater quality水質(zhì)指標(biāo)CODcrBOD5NH-N-2+C

3、upH廠度質(zhì)量濃度11 1(mg/l )160050010001002倍2處理工藝、構(gòu)筑物及設(shè)備2.1壓濾母液的處理壓濾母液中鹽酸的含量比較大，直接中和處理排放，處理費(fèi)用高，資源浪費(fèi)大。考慮 到生產(chǎn)中需用CaCb產(chǎn)品，并且要求的純度也不高，經(jīng)過考察，決定用石灰膏中和后回收 CaCL,工藝流程如下：冷關(guān)器調(diào)節(jié)池r母液.*中和槽9棊發(fā)濃縮釜1結(jié)晶槽烘爐成品1外運(yùn)（1 ）壓濾母液經(jīng)過收集進(jìn)入中和槽，和投加的石灰膏進(jìn)行中和反應(yīng)。中和槽為鋼混結(jié) 構(gòu)，有效容積20m3，內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)2臺(tái)，提升泵2臺(tái)。（2）反應(yīng)上清液提升進(jìn)入蒸發(fā)濃縮釜，蒸發(fā)液經(jīng)過冷凝后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，濃縮液進(jìn)入結(jié) 晶槽。濃縮釜采用鏈排爐加熱，為減

4、少煤的用量，采用負(fù)壓蒸發(fā)的方式，余熱進(jìn)入烘爐。濃 縮釜1只，碳鋼防腐，有效容積 10R1O（3 ）結(jié)晶槽在烘爐中烘干后，既是成品CaCL2。2.2混合廢水的處理混合廢水中含有銅酞菁顏料、氨氮、銅離子，廢水呈強(qiáng)酸性。處理流程如下:空氣石灰水硫化鈉-PAH*1調(diào)節(jié)池徽電解塔反應(yīng)池-1壓濾電亠 a匚污泥池I-111排戰(zhàn)*過謔池A/0池（1）調(diào)節(jié)池為鋼混結(jié)構(gòu)，花崗巖防腐。設(shè)計(jì)HR4 6h,有效容積375m。配備化工離心泵2臺(tái)，不銹鋼泵前水箱 2只。3(2 )銅酞菁顏料的分子結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，必須將顏料的發(fā)色基團(tuán)氧化后，才能消除其對(duì)環(huán) 境的不良影響，考慮到廢水呈酸性，因此利用微電解塔對(duì)其進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，并且

5、也可以置換廢水中的銅。微電解塔內(nèi)填充鐵屑和焦炭，使其分別作為微電池的陰陽兩極，電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)H,能與顏料中的多種組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，破壞廢水中的發(fā)色物質(zhì)和發(fā)色 結(jié)構(gòu)。微電解塔設(shè)計(jì) HRT=6h 200 %的回流率，鐵屑和焦炭的質(zhì)量比為1:1。微電解塔2只，碳鋼防腐，配循環(huán)泵 2臺(tái)，空壓機(jī)2臺(tái)。(3) 廢水中的氨氮含量較高， 通常的生化處理法對(duì)氨氮的降解率只有 70%80%,所 以單純采用生化法處理難以達(dá)到理想效果。并且生化法對(duì)污水氨氮濃度有一定要求， 質(zhì)量濃 度在1000 mg/L以上時(shí)會(huì)使微生物中毒，進(jìn)而影響生化系統(tǒng)的去除效率。因此，必須采用一種切實(shí)可行的預(yù)處理方法，先去除部分氨氮，

6、使廢水中的氨氮濃度降至140mg/L以下，再采用生化處理方法去除殘留氨氮，以達(dá)到最終去除氨氮的目的。因此對(duì)70%勺廢水先采用吹脫的方法，使氨氮含量降低，再和剩余廢水一起進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。吹脫時(shí)先將廢水的pH值調(diào)到10,然后鼓氣吹脫，氣水比為 2500: 1。本設(shè)計(jì)采用穿流式篩板吹脫池，池內(nèi)篩板孔 徑6 mm篩板間距300 mm水自上向下噴淋，穿過篩孔流下，空氣則自下向上流動(dòng)，控 制空塔的氣流速度達(dá)到 2.0m/s。吹脫池1座，鋼混結(jié)構(gòu)，配備離心風(fēng)機(jī) 2臺(tái)，噴淋泵2臺(tái)。(4) 吹脫后的廢水和剩余廢水混合后進(jìn)入反應(yīng)池，此時(shí)廢水的pH值在9左右，可以 生成Fe(OH)3沉淀，因?yàn)殂~離子能使生物酶失去

7、活性，對(duì)生物氧化系統(tǒng)有毒性效應(yīng)，為徹底去除廢水中的銅，加入硫化鈉，以生成硫化銅沉淀。 反應(yīng)池和初沉池合建，1座，鋼混結(jié)構(gòu)。 反應(yīng)池HRT= 30min，初沉池HRT= 2h,池內(nèi)安裝 $ 80的玻璃鋼斜管。(5) 沉淀上清液進(jìn)入 A/O生化系統(tǒng)，A/O法對(duì)廢水中的有機(jī)物和氨氮有很高的去除率。因廢水中含有的有毒物質(zhì)和大分子有機(jī)物，容易造成活性污泥的膨脹，因此在好氧生化處理前采用水解酸化作為生化預(yù)處理工藝。許多研究表明，在通常的生物處理前加一級(jí)水解酸化預(yù)處理可以明顯提高其對(duì)污染物的去除效果。其目的有二個(gè)：第一需要降解大分子物質(zhì)；第二提高微生物的活性，抵抗有毒有害物質(zhì)侵害，防止污泥膨脹和微生物的流失

8、。生物硝化脫 氮是一個(gè)兩階段的生物反應(yīng)過程，第一過程為硝化過程，分兩部進(jìn)行，首先NH-N在亞硝化菌的作用下生成 NO-,其后NO-再在硝化菌的作用下氧化生成NO-。第二過程為反硝化過程，是完成生物脫氮的最后一步，NO-N在反硝化菌的作用下，以有機(jī)碳為碳源和能源，以硝酸鹽作為電子受體，將硝酸鹽還原為氣態(tài)氮。 生化處理系統(tǒng)運(yùn)行中，控制廢水溫度在 2228C, pH為7.58.0，為硝化菌和反硝化菌提供適宜的環(huán)境?？刂迫毖醭厝芙庋鯘舛鹊陀?.5 mg/L, HRT=6h 好氧池溶解氧濃度 2.5 3.0 mg/L, HRT=14h MLSS=3000mg/l;回流 率100%。采用雙傘形散流曝氣器，

9、SSR-200羅茨風(fēng)機(jī)2臺(tái)。(6) 生化處理廢水經(jīng)過活性碳吸附過濾后達(dá)標(biāo)排放?；钚蕴窟^濾池1座，HRT= 1h, 內(nèi)置活性炭3噸，蒸汽再生。3 運(yùn)行情況工程由2000年1月份進(jìn)入調(diào)試運(yùn)行。母液回收由于已有成功的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過1個(gè)月的調(diào)試，基本運(yùn)行正常，產(chǎn)出的CaCL純度在85%左右，滿足生產(chǎn)需要，經(jīng)濟(jì)效益明顯。生化池的啟動(dòng)采用接種的方法，共接種污水處理廠脫水生化污泥20噸，大糞水50噸。經(jīng)過悶曝5天后，出現(xiàn)了草履蟲、大口鐘蟲等原生動(dòng)物，活性污泥已恢復(fù)。開始少量進(jìn)水， 進(jìn)水量為10mi/h，每天進(jìn)水10h,并定量投加面粉和磷酸鈣。20天后，生化池污泥的 SV在20%左右，鏡檢原生動(dòng)物活躍，出水水質(zhì)指

10、標(biāo)較好。此時(shí)加大進(jìn)水量，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，20天后，生化池 CODc啲去除率達(dá)到70%左右，SV在30%左右，生物相以鐘蟲、累枝蟲、 圓筒蓋蟲和楣纖蟲等為主，生化系統(tǒng)啟動(dòng)成功。正常運(yùn)行后，出水指標(biāo)完全達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，各部分的去除率如表2所示。表2污染物去除率一覽表4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析污水處理廠總投資 280萬元，其中母液回收投資 80萬元，混合污水處理投資 200萬元。 每天回收成品 CaCDI.5噸，每噸的售價(jià)在 1200元，則每天的收益為 1800元。污水處理站總裝機(jī)容量為 106.5kw，實(shí)用功率為75kw，每天的電費(fèi)為 864元；石灰膏 的用量每天4噸，費(fèi)用為1200元；硫化鈉的用量每天 30kg，費(fèi)用為30元；PAM的用量每天 1.5kg，費(fèi)用為30元；煤的耗量每天為 4噸，費(fèi)用為1200元；人工費(fèi)每天200元。則除收益外，每天凈投入的運(yùn)行費(fèi)用為1724元，即1.15元/m3.污水。5結(jié)論銅酞菁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的壓濾母液和沖洗廢水，對(duì)壓濾母液中和后回收CaCL,沖洗廢水經(jīng)過微電解、吹脫除氮和除銅后，再進(jìn)行生化處理，實(shí)踐證明是可行的。銅酞菁生產(chǎn)廢水的濃度高、毒性大，直接生化處理的難度比較大。生化處理法對(duì)污水氨氮濃度