呋喃樹脂是指以具有呋喃環(huán)的糠醇和糠醛作原料生產(chǎn)的樹脂類的總稱，具有良好的耐熱性和耐水性，耐化學(xué)腐蝕性極強(qiáng)，對酸、堿、鹽和有機(jī)溶液都有優(yōu)良的抵抗力，是優(yōu)良的防腐劑，被廣泛用于機(jī)械加工和鑄造業(yè)。
在呋喃樹脂的生產(chǎn)過程中會(huì)用到多聚甲醛、糠醇、糠醛等單體，產(chǎn)生的廢水中含有較高濃度的甲醛、苯酚等難降解有機(jī)物，此類廢水屬于難處理的化工廢水。
一、工程概況
某化工企業(yè)屬精細(xì)化工中的化工新材料行業(yè)，主要從事鑄造用XY型自硬呋喃樹脂生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水包括鑄鋼型呋喃樹脂廢水、堿液噴淋廢水等，另外還有部分生活污水、地面沖洗廢水、初期雨水等低濃度廢水。其中呋喃樹脂生產(chǎn)廢水及堿液噴淋廢水中含有高濃度甲醛、苯酚，需要經(jīng)過預(yù)處理后排入后續(xù)廢水處理設(shè)施處理。
廢水站設(shè)計(jì)處理能力100t•d-1，廢水經(jīng)處理后執(zhí)行當(dāng)?shù)毓I(yè)園污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)后排放。
二、廢水處理工藝
2.1 工藝選擇
根據(jù)對廢水水質(zhì)進(jìn)行分析：該廢水中主要含大分子長鏈結(jié)構(gòu)有機(jī)物、苯酚及甲醛，COD、苯酚和甲醛含量很高，此廢水特征是濃度非常高，但日產(chǎn)生量較??；而地面沖洗水、初期雨水和生活污水等廢水的特征是濃度較低但水量較生產(chǎn)廢水來講較大。因此根據(jù)廢水的特性采用分質(zhì)處理的原則。而此種廢水的技術(shù)難點(diǎn)在于如何有效對高濃度的苯酚、甲醛和高濃度有機(jī)物的廢水做預(yù)處理，之后與其他低濃度廢水混合后一并處理，最終達(dá)標(biāo)排放。
2.2 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)收集池。共3座，內(nèi)徑尺寸：5.0mx3.0mx3.5m，有效容積48m3。含苯酚、甲醛的高濃度廢水需單獨(dú)收集，經(jīng)過芬頓氧化處理后與低濃度廢水混合。
(2)芬頓氧化池。共2座，內(nèi)徑尺寸：3.0mx2.0mx2.5m，有效容積13m3。在酸性環(huán)境中以亞鐵離子為催化劑，使雙氧水分解產(chǎn)生羥基自由基，從而引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在此過程中產(chǎn)生的羥基將對苯酚、甲醛以及其他有機(jī)物進(jìn)行氧化作用。
(3)物化反應(yīng)池。共2座，內(nèi)徑尺寸：3.0mx2.0mx2.5m，有效容積13m3。高濃度廢水經(jīng)過氧化處理后排入物化反應(yīng)池，首先回調(diào)pH至8.5，亞鐵離子將被氧化并產(chǎn)生沉淀;同時(shí)加入高分子絮凝劑，通過吸附、凝聚、網(wǎng)捕卷掃作用使細(xì)小沉淀形成較大的礬花。
(4)pH調(diào)節(jié)區(qū)。共1座，內(nèi)徑尺寸：1.0mx1.0mx3.5m，有效容積3m3。在pH調(diào)節(jié)區(qū)中，經(jīng)過氧化及物化處理的高濃度廢水與低濃度廢水混合，并將pH調(diào)整至7.0〜8.0。
(5)調(diào)節(jié)池。共1座，內(nèi)徑尺寸：9.0mx6.0mx3.5m，有效容積162m3。在調(diào)節(jié)池中均勻水質(zhì)、水量，以減少進(jìn)水波動(dòng)對后續(xù)生化池造成的沖擊。水力停留時(shí)間38h。
(6)兼氧池。共1座，內(nèi)徑尺寸：6.0mx6.0mx5.3m，有效容積180m3。
(7)厭氧池。共1座，內(nèi)徑尺寸：14.25mx6.0mx5.3m，有效容積400m3。在厭氧池內(nèi)利用利用厭氧菌的作用，使有機(jī)物發(fā)生水解、酸化和甲烷化，去除廢水中的有機(jī)物并提高污水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理;同時(shí)在厭氧池污泥的截留吸附作用下有效去除廢水中的非溶解懸浮顆粒。
(8)接觸氧化池。共1座，分3格，內(nèi)徑尺寸：20.5mx12.25mx5.3m，有效容積1130m3。觸氧化池。通過厭氧池大大提高了廢水的可生化性，在生物接觸氧化池內(nèi)通過裝填的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機(jī)物氧化分解，進(jìn)一步降低廢水COD。
三、運(yùn)行效果
該工程于2017年6月開始調(diào)試，同年8月調(diào)試結(jié)束，歷時(shí)2個(gè)月。在廢水站排放口裝有COD在線監(jiān)測系統(tǒng)，在廢水站正常運(yùn)行下，出水COD穩(wěn)定在100mg•L-1左右。該項(xiàng)目于2017年10月通過驗(yàn)收，出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 結(jié)果分析
在廢水站調(diào)試過程中采用逐步提高進(jìn)水各項(xiàng)負(fù)荷(COD、苯酚、甲醛)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)值的方法。在整套處理工藝中芬頓氧化階段是十分重要的一步，其對苯酚、甲醛的去除率高低，關(guān)系到后續(xù)微生物能否適應(yīng)并降解剩余有機(jī)物。因此需嚴(yán)格控制調(diào)節(jié)池中各項(xiàng)污染物濃度。調(diào)試期間，節(jié)池中廢水各項(xiàng)指標(biāo)變化如圖1和2所示。
逐步提高鑄鋼型呋喃樹脂生產(chǎn)廢水、堿液噴淋廢水的處理量，使得調(diào)節(jié)池中廢水COD濃度從300mg•L-1提升至1700mg•L-1;苯酚濃度從0提升至10mg•L-1;甲醛濃度從0提升至20mg•L-1，最終達(dá)到設(shè)計(jì)濃度
定時(shí)監(jiān)測出水中各項(xiàng)指標(biāo)，隨著進(jìn)水濃度的提高，有機(jī)負(fù)荷及苯酚、甲醛進(jìn)水負(fù)荷隨之増高，待微生物的去除速率穩(wěn)定后再提高進(jìn)水濃度。出水中有機(jī)物、苯酚、甲醛濃度變化如圖3和4所示。
生化池進(jìn)水有機(jī)物濃度從300mg•L-1提升至1700mg•L-1的過程中，出水有機(jī)物濃度始終維持在100mg•L-1左右，微生物對有機(jī)物的去除速率在不斷提高。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)值0.226kg/(m3•L-1)，微生物對有機(jī)物的去除速率達(dá)到0.2kg/(m3•L-1)。
在調(diào)試初期，出水中苯酚、甲醛濃度與進(jìn)水濃度相當(dāng)，幾乎沒有去除。經(jīng)過15d馴化，出水濃度開始逐漸下降。隨著進(jìn)水苯酚、甲醛濃度提高，出水濃度穩(wěn)定維持在1mg•L-1、5mg•L-1以下。
3.2 經(jīng)濟(jì)分析
廢水站日常運(yùn)行費(fèi)用主要包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)：廢水站總裝機(jī)容量總裝機(jī)容量為74kw，每天總電耗為393KW•h，日處理200t廢水，則每噸水電費(fèi)用：393x0.8÷200=1.6元；需要投加的藥劑包括硫酸、堿、雙氧水、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、PAC、PAM，處理一噸水的藥劑成本為6元;廢水站配備3名操作工，每噸水的人工費(fèi)用為0.3元。
綜合各項(xiàng)費(fèi)用可計(jì)算出處理一噸水的費(fèi)用為7.9元。
四、結(jié)語
綜上所述，本文以實(shí)際項(xiàng)目為例，圍繞芬頓+A2/O聯(lián)合工藝處理呋喃樹脂生產(chǎn)廢水工程展開了詳細(xì)的探討，可為相關(guān)人員提供一些參考。( >
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