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酞菁蓝生产废水处理案例分析

2019年12月16日 09:55:30



 

酞菁蓝是一类高级有机颜料,几乎可用于所有的色材领域,但是酞菁蓝生产废水也是较难处理的工业废水之一。今天我们就来了解一下酞菁蓝生产废水处理案例。

 

1、工程概况

 

甘肃某油墨厂2,000t/a酞菁蓝生产线,采用连续式无溶剂法生产工艺,以苯酐、尿素,氯化亚铜等为原料,钼酸铵为催化剂,通过原料预混、反应合成、粗品纯化、压滤干燥等工序,生产出铜酞菁精品。在粗品铜酞菁的纯化过程中产生的滤液和冲洗水,含有大量的有害物质。

 

2、废水的来源及性质

 

废水来自粗品铜酞菁纯化过程产生的滤液和冲洗水,水量为5.7m3/h,污染物浓度见表1。


 

3、废水处理流程简述
 


 

 

废水处理工艺流程见图1。纯化废水与车间排出的冲洗水(1.5m3/h)混合后泵入一级调节池,加硫酸搅拌调节pH值为4.0,进入充满铁刨花填料的置换池,停留5~6h,可使废水中的铜离子得以置换,浓度降至0.5mg/L以下,铜的去除率达98%以上。废水自置换池进入二级调节池,向池中投加石灰乳搅拌混合均匀,调节pH值为11.0左右,使废水中的氨氮主要呈游离氨(NH3)形式逸出,此时用液下泵将澄清液送入吹脱塔并向塔内鼓入空气,同时通入蒸汽,将NH3吹脱,经排气筒送至同位吸氨器吸收。

 

据计算,经吹脱塔吹脱去除的NH3为7.4g/h。通过上述物理方法去除部分氨氮,使氨氮浓度降至140.0mg/L左右,并将厂区冷却塔排出的废水(4.5 m3/h)与之混合,进入三级调节池,调节废水pH值为8.0-9.0,以达到生化处理对碱度的要求。此时三级调节池内的废水处理量为11.7m3/h,主要污染物氨氮为60.0mg/L,CODcr为510.0mg/L,BOD为143.0mg/L。随后将废水送入A/0生化处理系统,经生化处理后再经砂滤池过滤,去除残留悬浮物,处理后出水外排。外排的废水中污染物浓度均满足《污水综合排放标准》的要求(见表2)。 
 


4、主要工艺过程分析

 

(1)铜回收

 

废水治理流程中,铜回收分渗铁法回收铜和沉淀法回收氢氧化铜两步进行。渗铁法回收铜的装置在流程中称为铜置换池,该池中废水渗滤穿过装有铁刨花的床层,通过氧化还原反应,铜在铁上析出,而置换出的铁则进入废水中。回收铜后的废水经加石灰乳调节pH值、沉淀处理,残余的铜离子与OH-反应生成难溶的氢氧化铜。

 

(2)吹脱

 

利用废水中挥发性物质的浓度与大气中该物质的浓度差作为反应推动力,使水中溶解性挥发物质由液相转为气相,此过程为传质过程。本工程采用湍流式筛板吹脱塔(又名泡沫塔),筛板孔径6mm。筛板间距250mm。水自上向下喷淋,穿过筛孔流下。空气则自下向上流动。控制空塔的气流速度达到2.0m/s,筛板上的一部分水就被气流冲击成泡沫状态,使传质面积大大增加,强化了传质过程,提高吹脱效率,空气由鼓风机供给,冬季为避免温度下降影响吹脱效率,可向塔中通入蒸汽,维持高效去除率所需的水温。泡沫塔在正常工作状态下对NH3的去除效率在95%以上。

 

(3) A/O生化处理

 

A/O生化处理就是目前广为采用的厌氧-好氧生化处理,它对废水中的有机物和氨氮有很高的去除率。生物硝化脱氮是一个两阶段的生物反应过程,第一过程为硝化过程,分两步进行,首先NH3-N在亚硝化菌的作用下生成NO2--N,其后NO2--N再在硝化菌的作用下氧化生成NO2--N。第二过程为反硝化过程,是完成生物脱氮的最后一步,NO2--N在反硝化菌的作用下,以有机碳为碳源和能源,以硝酸盐作为电子受体,将硝酸盐还原为气态氮。所以A级生物池不仅具有去除有机物的功能,而且可以完成反硝化作用最终消除氮的富营养化污染。O级生物池即好氧反应池,利用好氧微生物对有机物的降解作用,去除上一级残余的有机物,最终达到废水处理要求。

 

生化处理系统运行中.控制废水温度在22-28℃,pH值为7.5~8.0,为硝化菌和反硝化菌提供适宜的环境。控制厌氧池溶解氧浓度低于0.5mg/L,停留时间4h;好氧池溶解氧浓度2.5-3.0 mg/L,停留时间16h。反应池污泥浓度5.0-6.0 g/L;总回流比为8.3。

 

5、结论

 

目前利用生化处理方法去除废水中的氨氮被广泛采用,事实证明去除率较高,但对于本设计所涉及的废水,因其特殊的高氨氮量则不适于用单一的生化方法来处理,生化处理法对进入处理系统的污水氨氮浓度要求有一定的适宜范围,如果浓度太高会阻碍生物氧化过程的进行,浓度在1,000mg/L以上时会使微生物中毒,进而影响生化系统的去除效率。因此,必须采用一种切实可行的预处理方法,先去除部分氨氮,使废水中的氨氮浓度降至140.0mg/L以下,再采用生化处理方法去除残留氨氮,以达到最终去除氨氮的目的。

 


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