双氧水生产中的“三废”来源及废液的处理工艺

双氧水生产中的“三废”来源及废液的处理工艺

[关键词] 双氧水; 蒽醌法; 废水; 废气; 废渣; 催化氧化；絮凝；气浮；以废治废；达标排放

[摘要] 介绍蒽醌法双氧水生产过程中产生的废气、废水、废渣。介绍双氧水生产废水的处理方法：催化氧化絮凝法。利用生产废水中的残余双氧水作氧化剂，加入亚铁盐作催化剂，在酸性条件下产生游离基[OH]。[OH]游离基有极强的氧化能力，可将废水中的有机污染物氧化去除。通过絮凝、气浮、吸附处理后，使废水达标排放或回用。此处理法既可达到以废治废的目的，从而降低废水处理成本，并减轻人工强度。

Anthraquinone method hydrogen peroxide production wastewater treatment process of waste slag is introduced hydrogen peroxide production wastewater treatment methods: catalytic oxidation flocculation method using the residual hydrogen peroxide as oxidant in the production waste water, add ferrous salt as a catalyst, under acidic conditions to produce free radicals [OH] [OH] free radical strong oxidation ability, can remove the organic pollutants in wastewater oxidation by flocculation air floatation after adsorption treatment, the wastewater discharge or reuse this processing method can achieve the purpose of using waste treat waste, thereby

lowering the cost of wastewater treatment, and reduce the labor intensity

我国目前生产双氧水的方法是蒽醌法。此法生产出来的双氧水浓度为27.5 %，经浓缩后，可得到30、35、50 %浓度的双氧水。双氧水是一种重要的无机化工产品,具有使用时无污染的特性,被称为“最清洁”的化工产品,作为氧化剂、漂白剂、消毒剂广泛应用于化工、纺织、造纸、环境保护等行业。蒽醌法生产双氧水技术先进,自动化控制程度高,生产成本和能耗较低,适合大规模生产,因而被广泛采用。但是此法在生产过程中不可避免地产生了“三废”污染物。随着建设和谐社会和环境友好型社会的需要，“三废”治理越来越受到重视。本文中着重就双氧水生产过程中三废”的来源以及废液的处理工艺进行探讨。

1 蒽醌法双氧水生产工艺与“三废”来源

1.1 生产工艺

由重芳烃和磷酸三辛酯组成的溶有2- 乙基蒽醌的有机溶液称为工作液。工作液由离心泵送入装填有钯触媒的氢化固定床内,同时连续通入氢气,在压力0. 2～0. 3MPa、温度50～ 60℃的条件下进行气液相氢化反应,约50%的蒽醌加氢生成蒽醌醇。经氢化反应后的工作液称为氢化液。氢化液经过滤、冷却后进入氧化塔内,在40～45℃与空气进行逆流接触,蒽醌醇被空气中的氧气氧化成蒽醌,同时得到过氧

化氢。利用过氧化氢在水和工作液中有不同的溶解度的原理,氧化液

进入萃取塔内用纯水进行逆流萃取,获得过氧化氢质量分数为35.0%

的双氧水,再经净化塔净化,即得成品。从萃取塔顶部出来的工作液经过后处理工序处理后,回到氢化固定床进入下一个生产循环。上述过程中消耗的原料是氢气、氧气( 可来自空气)和水,而其他原料的消耗多是机械损失或随产品、"三废"等带出, 定期补加即可。

化学反应式如下:

1.2 “三废”来源

1.2.1 废气

废气主要来源废气中含有芳烃的氧化尾气。压缩空气进入氧化塔后,其中的氧气与氢化液在一定条件下进行氧化反应而消耗,其余的

气体则放空。由于空气在塔内与工作液充分接触,尾气中会夹带一些工作液。据分析,尾气的大致组成(体积分数)为: 过氧化氢蒸气0.01%,芳烃蒸气1.06% ,水蒸气0.089% ,氧气5.00% ,其余为氮气.而排放尾气中的芳烃主要为三甲苯异构体,它们可导致中枢神经系统机能紊乱,高浓度时会使呼吸中枢麻痹,导致头痛、恶心、呕吐,直至精神恍惚,言语不清,严重时可导致死亡。

1.2.2 废液

废液主要是含工作液的废水。蒽醌法双氧水生产中排放的废水主要包括三部分: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;生产过程中各工序排污产生的废水,其中夹带上述三种污染物和一些K2 CO3; 氢化塔触媒再生和用蒸汽吹扫氢化液白土床、后处理白土床过程中产生的蒸汽冷凝水等混合废水,其中夹带少量上述三种污染物,还混有钯触媒粉、氧化铝粉。在其他方面产生的含工作液废液有换仪器时产生的废工作液,设备检修时工艺处理排放的工作液,生产事故中跑冒滴漏的工作液,这些都汇入生产废水中。

1.2.3 废渣

废渣的主要来源是废氧化铝。活性氧化铝的主要作用是让工作液在氢化工序和氧化工序所生成的降解物得以再生,增加工作液中的有效蒽醌含量,稳定工作液组分,吸附后处理工序工作液中夹带的少量碱液。随着使用时间的延长,活性氧化铝失去对降解物再生的能力, 应及时得到更换。虽然在废氧化铝被更换之前,已经用蒸汽吹除附着在其表面的工作液,但是其内部的微孔中仍含有部分工作液,有较大的芳烃气味,属于固体废渣污染物,对环境有污染。

2 废水治理

2.1 处理方法及反应机理

目前大多数生产厂都采用过氧化氢催化及氧化-絮凝法处理。其反应机理是在废水中加入双氧水、二价铁盐，在酸性条件下，二价铁盐为催化剂，双氧水为氧化剂。二价铁盐将双氧水催化分解，反应生