水解酸化_接触氧化工艺处理松脂加工废水

广西年产松脂28.29万t ,松香22.63万t ,松节油4.25万t ,分别占全国产量的40%。

松脂在加工过程中产生大量废水,废水经隔油处理后仍含较多的有机物,主要成分是油类、单宁、糖类、树脂酸等,其m (BOD 5∶m (COD C r 约为0.1,COD C r 为2000￣
4000mg/L ,可生化性较差,对此废水如不加以处理
而直接排放势必造成对环境的严重污染。

目前,国内对此类废水的处理多采用物化法
〔1~3〕。

笔者从综合处理技术出发,采用物化与生化相结合的方法对松脂加工废水的处理进行研究。

针对废水可生化性较差的特点,在处理工艺上设置了水解酸化反应器以提高废水的可生化性,同时,在接触氧化段,从维持反应器内高溶解氧的角度出发研究难生物降解废水的处理方法。

1材料与方法1.1
试验用水
试验用水取自广西梧州松香厂,经隔油处理后
的废水水质见表1。

表1
废水水质
由表1可知,松脂加工废水的m (BOD 5∶m (COD C r 约为0.1,可生化性差。

为了便于生化处理必须在生化处理前提高废水的可生化性。

1.2工艺流程与实验装置
试验采用物化与生化相结合的工艺对废水进行
处理。

其工艺流程如图1所示。

由于松脂加工废水的pH 较低,所以经隔油池
图1松脂加工废水处理工艺流程
水解酸化—接触氧化工艺处理松脂加工废水
冼萍,潘正现,邓清华,王孝英
(广西大学化学化工学院环境工程系,广西南宁530004
[摘要]通过中和—气浮—水解酸化-接触氧化工艺对松脂加工废水进行处理,废水的COD C r 由2368mg/L 降至
93mg/L ,去除率达到95%以上,其余指标均达到污水一级排放标准。

试验结果表明,采用厌氧折流板反应器(ABR
能够很好地控制废水水解酸化的进程;接触氧化段较高的溶解氧对难降解的松脂加工废水有较好的处理效果。

[关键词]松脂加工废水;水解酸化;接触氧化[中图分类号]X703.1
[文献标识码]B
[文章编号]1005-829X (200703-0021-03
Abstract :The process of neutralization -air flotation -hydrolytic acidification -contact oxidation is used in the treatment of the wastewater generated from rosin production.The experiment result shows that the chemical oxygen demand (COD is reduced from 2368mg/L to 93mg/L ,with the COD removal rate of more than 95%.The
effluent water completely meets the First Grade Discharge Standard.Meanwhile ,the result also indicates that the anaerobic baffled reactor (ABR is capable of controlling the process of hydrolytic acidification.Therefore ,maintaining highly dissolved oxygen in the contact oxidation reactor has a high efficiency for the treatment of rosin processing effluent.
Key words :rosin processing effluent ;hydrolytic acidification ;contact oxidation
Research on the hydrolytic acidification -contact oxidation treatment
of rosin processing effluent
Xian Ping ,Pan Zhengxian ,Deng Qinghua ,Wang Xiaoying
(Department of Environmental Engineering ,Chemistry and Chemical Engineering College ,
Guangxi University ,Nanning 530004,China
第27卷第3期2007年3月
工业水处理
Industrial Water Treatment
Vol.27No.3Mar.,2007
项目COD C r /
(mg ・L -1BOD 5/
(mg ・L -1SS/
(mg ・L -1pH 石油类/
(mg ・L -1
指标
2100￣2400
200￣400
300￣600
2￣3
300￣400
21
后要对其进行中和处理,同时考虑到废水中含一定的松香、松节油等难溶物质,本试验采用气浮法对此类物质加以去除。

废水经气浮处理后先进入水解酸化反应器,以提高废水的可生化性,然后再经接触氧化处理,使之达到污水排放一级标准。

1.3分析方法分析方法见表2。

表2
分析方法
2结果与分析
2.1物化处理结果与分析
2.1.1中和试验
试验以石灰作中和剂,在调节废水pH 的同时,可使废水中的草酸、松香酸等生成相应的钙盐而沉淀,从而达到去除废水中的部分COD C r 、SS 的目的。

试验方法:在若干个烧杯中分别加入废水200mL ,加热到60℃,然后分别加入不同量的石灰,搅拌均匀,静置后取上清液测pH 、COD 及SS 等,从而确定石灰最佳投量或最佳pH 范围。

中和试验结果见表3。

表3
中和试验结果
由表3可知,pH 10￣11时,COD 去除率最高,因此中和反应pH 应控制在10￣11。

2.1.2气浮试验
为了在废水进入生化处理前进一步降低其
COD C r 、SS 等,本试验特设置了一套气浮装置。

其工
作原理是在压力为0.5MPa 下,空气与回流水在容
气罐内形成饱和溶气载体,经释放器骤然减压释放而获得大量的微细气泡,气浮去除水中COD 、SS 等。

试验以聚合氯化铝作为絮凝剂。

将中和后废水4L (加热到约40℃放入气浮容器中,然后加入聚合氯化铝1.2g 进行曝气,气体流量0.25m 3
/h 。

试验结果
表明,通过气浮处理,COD C r 去除率达到25%￣35%,其他指标也得到一定程度的降低,气浮絮凝反应池的pH 控制在6.5左右为佳。

2.2生化处理结果与分析2.2.1
水解酸化试验
松脂加工废水经物化处理后,其COD C r 、SS 等各
项指标仍达不到排放标准,需要进一步的生化处理。

同时,虽然经过了前述的物化处理,但废水的可生化性仍然很差,为了能更好地对其进行处理,必须提高其可生化性。

根据在厌氧处理中所要求达到的有机物分解程度,可将其分为水解酸化和甲烷化两种类
型。

水解酸化是一种不彻底的有机物厌氧转化过程,其作用在于使复杂的不溶性高分子有机物经过水解和产酸转化为溶解性的简单低分子有机物,从而提高废水的m (BOD 5∶m (COD C r ,改善废水的可生化
性〔4〕。

试验采用厌氧折流板反应器(ABR 作为水解
酸化段的主体。

利用厌氧折流反应器结构简单、容易操控等特性来控制废水的水解酸化,提高松脂加工废水的可生化性。

ABR 反应器为六隔室,总体积为33.6L 。

整个试验过程由温控器恒温在35℃。

试验开始时,由于原废水可生化性较差,需要对污泥进行驯化,首先是稀释进水,气浮后的废水与自来水按比例混合后加入葡萄糖至COD 约为1000mg/L ,待微生物对废水有所适应后便可进气浮后废水继续驯化污泥。

厌氧折流板反应器的处理结果如表4所示。

表4
水解酸化试验
由表4可知,水解酸化的水力停留时间(HRT 达到8h 后,COD C r 去除率达到35.4%,m (BOD 5∶
m (COD C r 由0.37升至0.48,废水的可生化性提高。

当HRT 超过8h 后,虽然废水的COD C r 去除率仍然上升,但其m (BOD 5∶m (COD C r 反而下降,这是由于水解酸化本身也具有一定的COD C r 、BOD 5去除能
力,当进入酸性衰退阶段后,大部分有机物已转为易降解有机酸,此时BOD 5去除率要略高于COD C r 去除率,使m (BOD 5∶m (COD C r 下降。

实验结果表明,水解酸化段的HRT 以8h 为宜。

2.2.2接触氧化试验
松脂加工废水经过上述处理后,COD C r 由2368
pH 2.66￣78￣910￣11>12COD C r /(mg ・L -1
23681757169011221640COD C r 去除率/%
—
25.8
28.6
52.6
30.7
分析项目分析方法分析仪器
COD 重铬酸钾滴定法WMX 微波密封消解COD 速测仪
BOD 5稀释与接种法
TF-1A 型生化培养箱
SS 重量法pH 玻璃电极法pHS-3C 精密pH 计石油类
红外分光光度法
日本岛津IR-400型红外光谱仪
HRT/h pH COD C r /
(mg ・L -1BOD 5/
(mg ・L -1m (BOD 5∶m (COD C r COD C r 去
除率/%0
8.28733250.37—
28.08203300.40647.67523160.4213.867.86332870.4527.587.75642690.4835.4107.6 4762170.4645.512
7.4
443
185
0.42
49.3
试验研究
工业水处理2007-03,27(3
22
mg/L降至564mg/L,m(BOD5∶m(COD C r提高到
0.48,因此,选用接触氧化作为松香废水处理的最后一道工序。

接触氧化反应器的生物载体选用聚丙烯鲍尔环,进水不须调节pH,按m(BOD
5
∶m(N∶m(P=100∶5∶1添加氮、磷源。

本试验的接触氧化反应器为新型的高效溶氧反应器,反应器内溶解氧质量浓度达7￣8mg/L。

接触氧化试验在两个有效容积约1000mL的反应柱内进行,尺寸D38mm×1300mm,内充环形塑料填料。

实验接种污泥取自琅东污水处理厂,首先稀释进水对污泥进行驯化,20d 后直接将酸化段出水作为进水。

试验结果表明,维持高溶解氧浓度对松脂加工废水有较好的处理效果。

试验结果见表5。

表5接触氧化处理结果
由表5可知,当HRT为4￣10h时,对废水的COD C r有较明显的去除效果,当HRT>10h后,再延
长HRT,废水的COD
C r
变化不大,这说明废水中残留的有机物已很难通过延长生化反应时间进一步被生物降解,因此,在接触氧化段,反应器的HRT以10h为宜。

经接触氧化处理后COD C r去除率达到85%,松香废水的各项指标都能够达到排放标准。

3结论
(1采用隔油—中和—气浮—水解酸化—接触氧化的处理工艺对松脂加工废水进行处理是可行的,废水COD
C r
的去除率大于95%,各项指标都能够达到排放标准。

(2用厌氧折流板反应器(ABR作为水解酸化反应的主体,能够很好控制水解酸化的进行,使废水的可生化性得到提高从而利于后续的接触氧化处理。

(3在接触氧化段,溶解氧质量浓度为7￣8 mg/L时,对松香废水的处理效果较好。

[参考文献]
[1]卢平,刘丰山,何海燕.内电解—混凝—吸附法处理松香及樟脑生
产废水[J].华南师范大学学报(自然科学版,2003(4:74-77. [2]郑育毅,唐静珍,潘智勇.物化法处理松脂加工废水[J].工业水处
理,2001,21(6:40-42.
[3]祝军,莫天正,严石汉,等.松脂加工废水综合治理在生产中的应
用[J].林产化工通讯,2003,37(2:15-17.
[4]沈耀良,王宝贞.水解酸化工艺及其应用研究[J].哈尔滨建筑大
学学报,1999,32(6:35-38.
[作者简介]冼萍(1960—,1985年毕业于天津大学,硕士,副教授。

电话:138********,E-mail:xianping@。

[收稿日期]2006-10-22(修改稿
HRT/h
COD C r/
(mg・L-1
BOD5/
(mg・L-1
pH
SS/
(mg・L-1
石油类/
(mg・L-1
05572807.58936 43021747.6——62181137.5——8156797.75011 1093257.7488 1284287.8454冼萍,等:水解酸化—接触氧化工艺处理松脂加工废水
工业水处理2007-03,27(3
・国外技术信息・
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
用于抑制硅垢的阻垢剂及在脱盐系统中的应用——
—Eleftheria Neofotistou,Konstantions D.Demadis.Desalination,2004,167: 257-272
硅垢是工业水系统中最难处理的无机盐垢,一般的无机盐垢抑制剂不能抑制它的形成,且该类垢很难化学清洗。

作者进行了树枝状聚合物和线型聚合物抑制硅垢的台式试验,研究了脱盐系统硅垢的形成和对其的抑制机理。

同时对0.5、1、1.5、2代PAMAM(polyaminoamide,聚酰胺胺类树枝状聚合物的阻垢性能进行了研究。

试验结果表明,其阻垢性能受PAMAM的结构(例如:PAMAM的代数和端基的性质等,以及投加剂量的影响。

对不同分子质量的聚(2-乙基-2-口恶唑啉抑制硅垢的性能也进行了研究。

对脱盐系统硅垢的形成机理及抑制机理进行了探讨。

PAMAM STARBURTS R树枝状聚合物的阻硅垢性能——
—Eleftheria Neofotistou and Konstantions D.Demadis.Colloids and Surfaces
A:Physicochemical and Engineering Aspects,2004,242 (1-3:213-216
研究了不同PAMAM树枝状聚合物阻硅垢的性能。

对不
同代数、不同端基的PAMAM的阻硅垢性能进行了对比试验。

结果表明,带有—NH
2
端基的PAMAM树枝状聚合物能使
初始溶解性SiO
2
质量浓度为500mg/L的水溶液在12h后保持在380mg/L,与之对比的端基为—COOH的PAMAM仅
能使溶解性SiO
2
维持在180mg/L。

这些阻垢剂表现出了在水处理系统中应用的潜力。

用亲水亲油的树枝状聚合物反乳化——
—Zhiqing Zhang, Guiying Xu,Fang Wang,et al.Journal of Colloid and Interface Science,2005,282(1:1-4
采用阴离子聚合和对原油乳液具有很好的反乳化性能的树枝状大分子合成带有树枝状结构的亲水亲油聚合物。

反乳化试验结果表明,该聚合物由于增加了渗透性能使之反乳化性能更有效。

反乳化的物理模型清晰地解释了絮凝的微观机理和由于树枝状聚合物好的吸附性和位移作用而引起的乳液中水滴的聚结。

(以上由李绍全供稿
23。