- 交換吸附技術分離工業有機/無機混合酸
- 李長海 賈冬梅編著
- 1723字
- 2020-04-30 15:40:28
1.4 CLT酸廢水處理方法
CLT酸廢水處理方法可采用“溶劑萃取法”“樹脂吸附法”“電凝聚法”等。
1.4.1 溶劑萃取法
唐紅萍和安曉鋒等人[62,63]采用萃取技術處理處理CLT酸廢水,他們認為廢水中主要的污染物均含有磺酸基,在水中解離為大的有機陰離子,可以表示為A-SO-3,選擇陰離子交換萃取溶劑N235作為主萃取溶劑,其分子R3N中的N有一對孤對電子,可以與強酸生成胺鹽,萃取溶劑上的無機酸根離子與水中有機陰離子A-SO-3發生離子交換,使大的有機陰離子進入有機相,與水相分離。
利用萃取方法對CLT酸酸析廢水進行一級處理。萃取時,要為萃取溶劑提供無機酸H+至少1.86mol/L N235,水油比控制在4∶1,COD去除率可達90%以上,以NaOH溶液進行反萃,需提供與萃取溶劑理論攜酸量等量的堿,有機物自有機相脫除率可達96%,反萃物可回用于工藝,重新用于合成CLT酸,生產1t CLT酸排放的廢水經處理后可回收CLT酸126kg。
該法的主要缺點是萃取劑消耗量大,萃合物不易分離,萃取劑再生困難,處理費用較高。
1.4.2 電凝聚法處理CLT酸廢水
潘春玲等人[64]采用電凝聚法處理CLT酸廢水,研究認為在酸性介質中,鐵與碳之間可以形成無數大小不等的原電池,并在其作用空間形成一個電場,這些原電池發生的電極反應為:
陽極
陰極
當有O2時
在這些反應中生成的新生態Fe2+和[H]具有極強的化學活性,可以與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,并使部分具有環狀結構的有機物斷環生成較容易降解的開環有機物,從而提高廢水的可生化性;隨著新生態Fe2+的產生,酸性介質得到中和,pH值提高;Fe2+在pH為8~9時具有良好的絮凝吸附共沉作用。
利用電凝聚預處理CLT酸廢水,可以改善廢水水質,在原水pH值1.5,COD約為9500mg/L,色度2500倍時,出水pH可達5.0(中和后為8),COD約為7500mg/L,色度低于1000倍。
該法的缺點是電凝聚過程中產生大量廢渣,造成二次污染,且出水COD、色度仍較高。
1.4.3 “電凝聚-二級生化-吸附”工藝處理CLT酸廢水
由于CLT酸廢水可生化性極差,單純采用傳統的生化處理工藝,很難取得理想的效果,必須采用先進的預處理工藝,改善該廢水的水質及其可生化性,為生化處理打下基礎,同時采用必要的深度處理手段,彌補生化處理的不足,使廢水的色度徹底脫除,在水質不斷波動的情況下,保證水質時刻達標排放。潘春玲等人[65]進一步研究采用“電凝聚-二級生化-吸附”工藝處理CLT酸廢水。
新型高效吸附處理工藝,采用高效廣譜吸附劑DGB,及其他服配藥物,在極短的時間內與廢水接觸,并去除廢水中殘余污染物,使廢水達標排放。DGB由無機礦物質原料合成,它具有極大的表面積和極微小的粒徑,它的吸碘數值大于1200mg/g,優于粉末活性炭,其價格僅為同檔次粉末活性炭的1/3~1/4。
傳統的生化處理是指活性污泥法,該方法對高負荷有機廢水適用性不強,而采用厭氧-好氧二級生化工藝,強化了其處理功能,使它的處理效果、耐沖擊能力及運行成本等各項性能指標得到改善和提高。其中厭氧工藝只選用水解酸化部分,在此過程中,細菌對于廢水中的有機物降解并不完全,只是把大分子物質如廢水中的苯環類物質和經電凝聚反應后的開環物質進一步轉化為脂肪酸等小分子物質,以提高廢水的可生化性,降低后段好氧處理的難度,縮短爆氣的時間,減少運行的成本。好氧處理采用SBR工藝(預批式活性污泥法),它以間歇操作為主要特征,在時間上按次序排列,分為進水、反應、沉淀、排水和閑置5個階段,稱為1個運行周期。SBR法的運行工況相對于時間來說是個理想的推流過程。其生化反應推力大、效率高,相對于反應器本身的混合狀態來說仍屬于完全混合式,因此又同時具有耐沖擊負荷的能力,特別適合于承受廢水的毒性和高濃度有機物負荷的沖擊。
利用電凝聚工藝對CLT酸廢水進行預處理,其效果是理想的。在多種電化學反應協同作用下,pH數值從1.5升到5.0左右,COD從9000~50000mg/L降到7800mg/L以下,可生化性指標BOD5/COD從0.03上升到0.1以上,提高了廢水的可生化性,為生化處理打下了基礎。
“電凝聚-二級生化-吸附”工藝,可保證CLT酸廢水的色度和COD去除率分別為96.1%和98.1%。
該法的主要缺點是處理工藝復雜、操作費用高,且產生二次污染。
由上面的論述分析可知,“溶劑萃取法”存在萃取劑消耗量大,萃合物分離困難,處理費用高的缺點;“電凝聚法處理CLT酸廢水”存在電凝聚過程中產生大量廢渣,造成二次污染,且出水COD、色度仍較高的不足;“‘電凝聚-二級生化-吸附’工藝處理CLT酸廢水”處理工藝復雜、操作費用高,且產生二次污染。