雙氧水生產(chǎn)污水的處理
蒽醌法生產(chǎn)雙氧水是在觸媒存在下,將溶于有機(jī)溶劑中的烷基蒽醌氫化,得到相應(yīng)的烷基氫蒽醌,后者再經(jīng)氧化,一部分生成H2O2,另一部分變回烷基蒽醌,生成的H2O2用純水萃取,即得H2O2產(chǎn)品,萃余的烷基蒽醌溶液經(jīng)處理后,重新進(jìn)行氫化,如此循環(huán)不已。該法主要反應(yīng)如下:
上述過程中消耗的原料是氫、氧(可來自空氣)和水,而其他原料消耗多是機(jī)械損失或隨產(chǎn)品、三廢等帶出,定期補(bǔ)加即可。
1 廢水來源
蒽醌法雙氧水生產(chǎn)排放的污水主要包括三部分,其一是工作液洗水,主要有害物質(zhì)為芳烴、2—乙基蒽醌和磷酸三辛酯;其二是氫化塔觸媒再生時(shí)水蒸氣冷凝水等混合廢水,其中夾帶少量上述三種污染物;其三是濃縮工段排放的蒸發(fā)殘液。40000 t/a(以27.5% H2O2計(jì),以下同)蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置日排放廢水量為10~15 t。污水的顏色為淺橙色,pH值為5~7,COD為5000~7000 mg/L,有較濃的芳烴氣味。
2 污水處理工藝
2.1 工藝流程
如圖1所示,來自裝置的化學(xué)污水進(jìn)入污水池,由泵打入反應(yīng)釜,在釜中加入一定量的硫酸亞鐵、雙氧水,而后加入石灰乳、絮凝劑等,經(jīng)沉淀分離,合格的污水即可排放,污泥經(jīng)過濾脫水后可作回填土用。
2.2 處理機(jī)理
采用雙氧水催化氧化—絮凝法處理雙氧水生產(chǎn)廢水的機(jī)理是在污水中加入雙氧水、二價(jià)鐵鹽,在酸性情況下,二價(jià)鐵鹽催化分解雙氧水,使之生成游離[OH],[OH]具有極強(qiáng)的氧化能力,可將污水中的少量芳烴、磷酸三辛酯、2—乙基蒽醌等污染物氧化處理掉,再加入石灰乳調(diào)節(jié)該污水的pH值,使之生成Fe(OH)3沉淀,經(jīng)絮凝分離即可達(dá)到凈化污水的目的。
2.3 污水處理前后水質(zhì)狀況
詳見表1。
表1 污水處理前后水質(zhì)指標(biāo)
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由表中數(shù)據(jù)可知,經(jīng)雙氧水催化氧化—絮凝法處理的污水可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外經(jīng)化工部黎明化工研究院轉(zhuǎn)讓緝拿里幾十套蒽醌法雙氧水裝置其污水處理經(jīng)采用上述方法,并都取得了滿意的效果。
3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
用雙氧水催化氧化—絮凝法處理裝置產(chǎn)生的污水,具有流程簡單、設(shè)備投資低等特點(diǎn),另外使用的雙氧水還可來源于濃縮裝置的蒸發(fā)殘液,該殘液雖為廢水,但其自身含有一定量的雙氧水(約20%),混入其它污水后,可減少處理用的雙氧水用量。裝置排出的少量廢雙氧水也可用來處理污水,得到以廢治廢結(jié)果,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。雙氧水處理完污水中的有機(jī)物后,自身分解為H2O和O2,對環(huán)境不產(chǎn)生第二次污染,處理1 t 污水所需原輔助材料的消耗見表2。
表2 生產(chǎn)廢水處理單耗
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4 雙氧水在污水處理中的應(yīng)用
4.1 雙氧水用于處理污水的范圍
雙氧水幾乎可用來處理所有污水,包括無機(jī)污水、有機(jī)污水。重點(diǎn)用于處理有毒污水,如硫化物、氰化物、酚類化合物、肼類、亞硝酸鹽、有毒重金屬等。另外雙氧水還用于提高生化法處理廢水的能力,可防止污泥膨脹。
4.2 雙氧水處理污水的應(yīng)用及展望
國外用雙氧水處理污水的比例約占雙氧水產(chǎn)量的30%,如造紙污水、含氰化物劇毒污水等的處理。國內(nèi)除黎明化工研究院用雙氧水處理雙氧水生產(chǎn)裝置自身排放的污水及少數(shù)引進(jìn)裝置的造紙廠使用雙氧水對紙漿進(jìn)行氧漂外,殺氧水處理污水幾乎屬于空白。隨著各行各業(yè)對雙氧水的需求加大,雙氧水產(chǎn)量逐年增長,加之雙氧水處理污染物后分解為H2O及和O2,對環(huán)境不產(chǎn)生二次污染,預(yù)期雙氧水用于環(huán)保,尤其是用于各種污水處理方面定會有很大發(fā)展。
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