橡胶助剂化工废水处理的研究进展_secret 4页

橡胶助剂化工废水处理的研究进展摘　要:利用高级氧化技术和生化处理对橡胶助剂废水的中试研究表明，该工艺能够有效地处理这种难降解废水，达到预定要求并为后续的好氧处理提供保证。在试验过程中，进水浓度COD为4000-5000mg／L，pH=8．0，盐分4.08％，通过驯化培养后的高效菌种进行生化，菌种不但能在耐盐的条件下工作，而且COD去除率可达99.5％左右。关键词:橡胶助剂 废水高级氧化生化正文：橡胶助剂行业排放的废水对环境污染十分严重，并且由于成分复杂治理困难，处理费用高。由于污染较重，西方发达将生产转移到中国和印度等发展中国家。近些年，随着经济的发展，我国政府对环境保护的不断重视，对企业污水治理要求越来越严格，部分污染企业由于得不到较好的废水处理因而面临着被关停的处境。   目前国内主要橡胶助剂企业，行业巨头东北助剂、山东单县化工有限公司、天津科迈化工有限公司、镇江振邦化工有限公司，目前这些企业都存在着高浓度、高盐份的难降解橡胶助剂废水无法有效处理的现状，一直停留在树脂吸附和光催化的技术领域之内。通过试验，和现场做的大量的小试、中试试验，以及工程实践的基础上研究、开发出针对高浓度、高盐份的难降解橡胶助剂废水的高级氧化处理技术。该技术可将废水COD降低到好氧生化可接受的范围，同时提高废水的可生化性（B/C≥0.2）。生化出水经高级氧化处理后，COD、色度都稳定达标。橡胶促进剂主要有噻唑类、秋兰姆、次磺酰胺、胍类、黄原酸盐、硫脲类、二硫代氨基甲酸盐和胺及醛胺催合物八大系列。目前国内企业主要生产前四大系列，而其中又以噻唑类、秋兰姆和次磺酰胺系列为主。噻唑类主要以M、DM为主，秋兰姆以TMTD为主，次磺酰胺以CZ、NS、NOBS为主。生产的主要原料是：苯胺、二硫化碳、硫磺、硫酸、烧碱、亚硝酸钠、吗啡啉、环己胺、液氯、液氨等。n产生的废水主要为生产过程中水洗分层废水、地面设备冲洗水、水环泵废水及新增员工生活污水。主要污染因子为COD、SS、氨氮、总磷、苯胺类。各企业的产品结构不同，排放的废水水质差异较大。表：橡胶促进剂废水水质指标水质指标指标数值COD4000--5000PH6--8硝基苯20mg/l挥发酚1.1mg/l苯胺15--30mg/l盐分（NaCl、Na2SO4）4％NH3-N≤50mg/l硫化物≤40mg/l一、 现将高级氧化实验主要技术环节介绍如下： 1、高级催化氧化    A高级催化氧化的作用    橡胶助剂废水中含有大量不可生化的有机物M和对生化出水色度影响很大的M的衍生物，该废水处理的关键是对M及其衍生物的处理。    M（2―巯基苯吡噻唑）是难降解的有机物，当M的浓度为7―280mg/L时，其降解速率极慢，并抑制废水的硝化过程的进行，如果废水中的M浓度在100mg/L以上，处理过程中就会积累起二硫化合物，导致生化无法进行。M的衍生物2―羟基苯吡噻唑可以进行好氧降解，处理后，在无细胞萃取液中可检出邻苯二酚―2，3二氧化酶，并在处理液中发现一种棕色产物，可能是一种终极代谢产物，这种产物对出水色度影响相当大。通过高级氧化处理的废水的生化性大大提高，B/C由小于0.1提高到0.20以上，保证了后续生化的顺利进行，减少了后续生化运行费用和保证了生化系统的出水达标。  B、高级催化氧化反应机理在催化剂存在的情况下利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水,从而达到去除的目的。n高级氧化法最显著的特点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应，中间物质将污染物氧化，该中间物包括：e5-、O2-、HO2·，·OH等自由基，处理原理是通过电化学反应使O2还原为H2O2，然后与Fe3＋还原产物Fe2＋反应生产羟基自由基，这些羟基自由基可处理苯酚、苯的衍生物、HCHO及CN-，或者可以加入氯盐，使之产生ClO-的氧化物，来间接处理氧化物。其最显著的特点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应，或者通过生成有机过氧化物自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O，从而达到了氧化分解有机物的目的。2、兼氧和好氧生化处理废水在经过催化氧化塔之后，首先通过兼氧池，兼氧池中放有兼氧性填料。兼氧微生物的作用，使大部分有机物分解成小分子有机物，便于好氧微生物进一步分解有机物分子裂解，并去除一些有机物后，然后进入进入好氧池，该系统具有很强的吸附、分解、氧化有机物的能力。有机负荷相对稳定，COD波动在200mg/L上下，否则就可能造成系统出水不稳定。同时，系统不宜间断运行，应控制出水溶解氧不低于1mg/L，水温在25-32℃最好。有机物去除率在99.9%以上。3、工艺流程：催化氧化塔调节池A/O生化池沉淀池填料再生达标排放高级催化氧化处理橡胶废水工艺流程(略)4、实验结果：废水实验中盐分总量达到4.08%，水中污泥量呈略微上升趋势；而且在这种盐分下，菌种依然保持很高的活性，能够较彻底地降解废水中有机物，出水的主要污染指标CODcr≤100mg/l。之后又经过15天的持续观察，废水实验装置运行稳定达标排放。n二、处理效果    （1）综合废水可生化性B/C＞0.2，降低了废水毒性，缩短了生化反应时间。    （2）对橡胶助剂行业综合废水中有机物去除率＞99.5%；    （3）通过驯化培养后的高效菌种耐盐可达4.08%；    （4）使橡胶助剂行业废水出水达到排放排放标准。三、结论    经过在某化工助剂企业的实验和运行结果表明，废水中的有机物在经过高级催化氧化后苯环和长链分子结构被破坏，B/C值由原来的0.1以下提高到0.2以上，废水的可生化性明显提高，专性菌种在4.08%的盐份下仍可以正常工作，生化出水经兼氧好氧生化处理后，COD、色度都达达到国家规定的一级标准。预算投资、运行成本和占地面积均远低于目前所使用的各种废水处理方法