双氧水生产污水的处理.doc

双氧水生产污水的处理蒽醌法生产双氧水是在触媒存在下，将溶于有机溶剂中的烷基蒽醌氢化，得到相应的烷基氢蒽醌，后者再经氧化，一部分生成H2O2，另一部分变回烷基蒽醌，生成的H2O2用纯水萃取，即得H2O2产品，萃余的烷基蒽醌溶液经处理后，重新进行氢化，如此循环不已。该法主要反应如下： 上述过程中消耗的原料是氢、氧（可来自空气）和水，而其他原料消耗多是机械损失或随产品、三废等带出，定期补加即可。 1废水来源 蒽醌法双氧水生产排放的污水主要包括三部分，其一是工作液洗水，主要有害物质为芳烃、2乙基蒽醌和磷酸三辛酯；其二是氢化塔触媒再生时水蒸气冷凝水等混合废水，其中夹带少量上述三种污染物；其三是浓缩工段排放的蒸发残液。40000 t/a（以 27.5 H2O2计，以下同）蒽醌法双氧水生产装置日排放废水量为1015 t。污水的颜色为浅橙色，pH值为57，COD为50007000 mg/L，有较浓的芳烃气味。 2污水处理工艺 2.1工艺流程如图1所示，来自装置的化学污水进入污水池，由泵打入反应釜，在釜中加入一定量的硫酸亚铁、双氧水，而后加入石灰乳、絮凝剂等，经沉淀分离，合格的污水即可排放，污泥经过滤脱水后可作回填土用。 2.2处理机理 采用双氧水催化氧化絮凝法处理双氧水生产废水的机理是在污水中加入双氧水、二价铁盐，在酸性情况下，二价铁盐催化分解双氧水，使之生成游离OH，OH具有极强的氧化能力，可将污水中的少量芳烃、磷酸三辛酯、2乙基蒽醌等污染物氧化处理掉，再加入石灰乳调节该污水的pH值，使之生成Fe(OH)3沉淀，经絮凝分离即可达到净化污水的目的。2.3污水处理前后水质状况详见表1。 表1污水处理前后水质指标分析项目处理前水质处理后水质国家标准工作液洗水混合废水蒸发液体COD/(mgL-1)50007000500150081210480100H2O2/%0.81.00.6200pH671057869外观乳白色浅黄色浅黄色无色、透明气味有芳烃气味有芳烃气味有芳烃气味无味由表中数据可知，经双氧水催化氧化絮凝法处理的污水可达到国家排放标准。国内外经化工部黎明化工研究院转让缉拿里几十套蒽醌法双氧水装置其污水处理经采用上述方法，并都取得了满意的效果。 3技术经济指标 用双氧水催化氧化絮凝法处理装置产生的污水，具有流程简单、设备投资低等特点，另外使用的双氧水还可来源于浓缩装置的蒸发残液，该残液虽为废水，但其自身含有一定量的双氧水（约20），混入其它污水后，可减少处理用的双氧水用量。装置排出的少量废双氧水也可用来处理污水，得到以废治废结果，具有很好的经济效益。双氧水处理完污水中的有机物后，自身分解为H2O和O2，对环境不产生第二次污染，处理1 t 污水所需原辅助材料的消耗见表2。 表2生产废水处理单耗名称消耗量FeSO4/kg3.0H2SO4/kg0.3H2O2/kg2.0石灰粉/kg4.0阴离子絮凝剂/kg3.0阳离子絮凝剂/kg0.3电/kWh2.0水/t4.04双氧水在污水处理中的应用 4.1双氧水用于处理污水的范围双氧水几乎可用来处理所有污水，包括无机污水、有机污水。重点用于处理有毒污水，如硫化物、氰化物、酚类化合物、肼类、亚硝酸盐、有毒重金属等。另外双氧水还用于提高生化法处理废水的能力，可防止污泥膨胀。4.2双氧水处理污水的应用及展望国外用双氧水处理污水的比例约占双氧水产量的30，如造纸污水、含氰化物剧毒污水等的处理。国内除黎明化工研究院用双氧水处理双氧水生产装置自身排放的污水及少数引进装置的造纸厂使用双氧水对纸浆进行氧漂外，杀氧水处理污水几乎属于空白。随着各行各业对双氧水的需求加大，双氧水产量逐年增长，加之双氧水处理污染物后分解为H2O及和O2，对环境不产生二次污染，预期双氧水用于环保，尤其是用于各种污水处理方面定会有很大发展。 水厂常规水处理工艺藻类去除初步研究1 前言藻类问题一直是供水行业人们关注的一大热点，由于现代工、商、农业的迅速发展以及生活污水的乱排乱放，导致淡水水源受到不同程度的影响，水体受氮、磷等营养物质污染后水质恶化1,2，水体富营养化进程大大加速致使藻类生长旺盛3，因此每年夏秋季藻类的大量繁殖都加大了水厂的水处理难度。由于水质监测工作中大多只对水源水藻类进行显微计数，对经过常规处理后的出厂水藻类监测关注不够，同时人们在实际生活中发现水表中常有一些绿色微型植物覆盖，影响了人们对供水水质的信任度。因此，对水源水、出厂水藻类及水表中“绿色污染物”的鉴别跟踪是完全必要的，我们以某水厂为例，对三者进行藻类监测，以期为常规水处理工艺改进以及更好的保障人们的安全用水提供参考和依据。2 研究方法2.1 仪器与试剂CH-30型显微镜（附带Pstudio软件成像系统）；鲁哥氏液固定剂：称取4g碘及6g碘化钾，溶于100mL纯水中。2.2水源水中藻类的测定42.2.1水样的采集采样每月2次，连续采集两个月（分别为五、六月份），采集工具用分层水质采样器。对水深310m的水体，同一取水点分别在距水面0.5m及底层0.5m处取水，两层水各取500mL混合成一个水样；水深大于10m的水体,采样点采用分层取样（每1m一水样），各层等量混合成一个水样（采样时间在同一天的相近时间）。本实验水源水采集水样量为1L，出厂水为10L，水表打开表盘后直接取样，用少量无菌蒸馏水稀释镜检。2.2.2水样的固定测定藻类用的水样应立即加以固定，即杀死水样中的浮游植物和其他生物。固定剂用鲁哥氏液，固定剂用量为1L水样中加15mL鲁哥氏液，使水样呈棕黄色即可。2.2.3沉淀和浓缩沉淀和浓缩在筒形分液漏斗中进行,因为一般浮游藻类的大小为几微米到几十微米，再经过碘液固定后，下沉较快，所以静置沉淀时间一般需用48h。然后用细小玻璃管以虹吸方式缓慢地吸去上层的清液，注意不能搅动或吸出浮在表面和沉淀的藻类。最后留下约20mL时，将沉淀物放入容积为30mL或50mL的试剂瓶中，试剂瓶事先应精确的在30mL处做好标记，用吸出的上层清液或蒸馏水冲洗分液漏斗23次，一起放入试剂瓶中，在计数时定容到30mL。2.2.4计数计数时用面积2020mm、容量0.1mL的计数框。计数时，将计数样品充分摇匀后，迅速吸取0.1mL样品到计数框中，盖上盖玻片。计数框内应无气泡，也不应有样品溢出。计数时显微镜的目镜为10倍，物镜为40倍。我们采用目镜视野法计数，计数200个视野。2.2.5计数结果把计数所得结果换算为原来所采的水样中藻类的数量。计算公式：N=(A/Ac.V)(Vs/Va)Ns/n式中：N每升原水样中藻类数量（个/L）；V采样体积（L）A计数框面积（mm2）；Ac计数面积（mm2）；Vs1L原水样沉淀浓缩后的体积（mL）；Va计数框的体积（mL）；n视野数目（个）Ns藻类总数（个）3 研究结果与讨论通过显微观察，我们发现水源水中藻类在五、六月份多以蓝藻、绿藻和硅藻为主，其优势种为微囊藻属、平裂藻属和小球藻属，水源水虽然经过了水常规处理工艺的一系列絮凝、沉淀、过滤、消毒等过程，但在出厂水中仍可检出许多种藻类，我们检出的有十字、平裂藻、微囊藻、鼓藻等5,6（见附图），同时对水源水、出厂水藻类计数统计发现，出厂水藻类的去处率五、六月份仅为94%96%，与戎文磊等报道的常规水处理工艺同期藻类的去除率97.5%相比要低7，究其原因可能在于水源水中所含藻的种类和数目不同。出厂水所检出的不同种藻类说明这些藻类对于常规水处理工艺的氯消毒有很高的耐受性，常规投加量不能完全杀灭这些藻种，而后续的絮凝、沉淀、过滤等过程对这些藻类也不能完全起作用，这样水常规处理工艺并不能完全去除水源水中的藻类，而且藻类的去处率在一年中随时间的不同也有所波动，加大了水厂对藻类处理的难度。对水表中绿色附着物直接取样镜检发现附着物多为藻类且藻的种类与出厂水所含种类相同，如出厂水中含有的绿藻、色球藻、鼓藻、微囊藻等，其中尤以色球藻和微囊藻多见，同时还有一些微生物、浮游生物等，微生物和浮游生物的含有是因对水表直接取样未加试剂对其杀灭所致，但也说明了水中的微小生物由于有了水表的附着场所而出现了繁殖现象，水表中藻类的检出说明出厂水中的藻类在流经管网到达水表时，由于水表密封不严，少量管网水可以流经水表表盘，其中出厂水所附带的少量藻类、浮游生物和微生物附着在表盘上，经过常年累积，在合适的光照、温湿度等良好的生存条件下，出厂水附带的藻类在水表中繁殖生长蔓延，藻类逐渐覆盖表盘进而影响到水表的使用，用户看到水表积存的藻类怀疑到供水的水质，影响到水的感官，影响了人们对供水水质的信任，而且藻类的存在的确也会对人体造成一定的危害，如藻类会产生对人体有害的藻毒素，水体中的藻毒素是一种强力致癌物质，能抑制细胞蛋白磷酸酶，导致细胞癌变。据报道近年来肝癌的高发率多与饮用水中存在的微囊藻毒素有关8，而在所检测的该水厂中微囊藻在出厂水中仍有检出。因此，提高出厂水藻类的去除率，强化水厂常规工艺去除藻类迫在眉睫。附图：出厂水中所检出的不同种藻类。4 研究结论 (1) 水源水经水厂常规工艺处理后不能完全消除藻类，对出厂水的水质及人们身体健康构成一定的威胁。(2) 出厂水中的藻类在五、六月份以绿藻、球藻为主，说明这些藻