乳化液废水处理
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乳化液废水处理
一、背景条件
目前,我国机械加工业产生大量乳化液,乳化液是一种高性能的半合成金属加工液,其主要化学成分包括水、基础油(矿物油、植物油、合成酯或它们的混合物)、表面活性剂、防锈添加剂等。由于废液排放给环境造成重大污染,产生大量化学耗氧量COD,消耗大量工业用水,废液排放所造成的环境污染日益受到重视,因此需要处理达标后排放。
二、TEC多维电极羟基发生器技术简介
我公司检测了在各种不同反应条件下的初生态H2O2的浓度(如表1所示),并通过ESR法证实了·OH的存在。我们提出的这种·OH自由基产生的方法实践证明具有设备简单,投资省,效果稳定可靠,运行费用低,易于推广应用等优点。我们把拥有自主知识产权的产生·OH自由基的三维电极装置命名为多维电极羟基发生器(亦称羟基絮凝复合床),其作用原理是:根据废水中需要去除的污染物的种类和性质,在两个主电极之间充填高效、无毒的颗粒状专用材料,催化剂及一些辅助剂,组成去除某种或某一类污染物最佳复合填充材料作为粒子电极。将这些材料装填于结构为方形或圆形的复合装置时,在一定的操作条件下,装置内便会产生一定数量的具极强氧化性能的羟基自由基(·OH)和新生态的混凝剂。这样废水中的污染物便会发生诸如催化氧化分解、混凝、吸附等作用,使废水中的有机污染物迅速被去除。
羟基自由基(·OH)产生的方法及其原理
羟基自由基如下表所示,其标准电极电位仅次于F2+2H+/2HF,比O3+2H+/H2O+O2还要高,因此是极强的氧化剂。
表几种氧化剂的电极电位
羟基自由基产生的方法有很多种,比较常用的是Fenton试剂,即利用下述反应产生·OH,在pH<时,·OH自由基生成速率最大。
Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-
Fe2++·OH→Fe3++ OH-
Fe3++ H2O2→Fe2++ H2O+H+
H2O+ H2O2→O2+ H2O+·OH
此外,UV(紫外光)/ H2O2,UV/O3,UV/ H2O2/O3,UV/TiO2光催化氧化系统,高温(150~350℃)高压(~20Mpa)下的湿式氧化,超临界水氧化,超声波等技术,均会产生·OH自由基。这些方法其设备或运行费用都很高,一般企业都难以接受。
为降低设备投资及运转费用,我们研究以电能作激发能(脉冲电源),以无机物作引发,利用空气中O2,通过下述的化学反应机制生成初生态的H2O2,再进一步分解生成羟基自由基(·OH)
1)H2O2的生成:
O2+e-•O2-(1)
•O2-+H+ HO2•(2)或•O2-+ HO2• O2+ HO2-(4)
2 HO2• H2O2 +O2 (3) HO2-+H+ H2O2 (5)
2)•OH的生成:
H2O2+e- OH-+•OH (6)
或 H2O2+Fe2+ Fe3++ OH-+•OH(7)
影响本技术处理工业有机废水的主要物理化学因素为:颗粒电极材料的组分、结构、有机污染物的种类、浓度、pH值、主电极距离、电压、空气流量等,其中以颗粒电极的组分、结构影响最大的。
多维电极羟基发生器的特点
由于羟基自由基具有极强的氧化性,本技术用于处理工业有机废水具有广普性、快速、稳定、可靠、污泥量极少、占地面积少、运转费用低等优点,是一种清洁的水处理技术。工业使用电源为脉冲直流电源,一般使用的电压≤48V,处理时间为30分钟,电流则由废水电导率的大小所决定。
由于羟基自由基具有极强的氧化性,有机污染物往往会被直接矿化为CO2和H2O,所以本技术用于处理废水具有广普性、快速、稳定、可靠、污泥量很少、运转费用低等优
点,符合清洁水处理技术的要求。
三、工艺流程
四、具体步骤说明
S1、原液进入调节池,由调节池对废液的水量和水质进行调节;
S2、经步骤S1调节后的原液通过提升泵进入一级PH调节搅拌箱,并在一级PH调节搅拌箱内加入酸,搅拌20-30分钟,以使原液的PH值调至;
S3、经步骤S2处理后的原液进入到一级羟基絮凝复合床,并加入催化剂填料,原液在一级羟基絮凝复合床中的水力停留时间为25-40分钟,汽水比为1:4-6,电压为20-30伏;
S4、经步骤S3处理后的原液进入到一级PH调节絮凝箱,并加入适量碱,使得原液的PH值控制在8-9之间;
S5、经步骤S4处理后的原液通过提升泵进入到板框压滤机,并进行固液分离处理,然后进入中间水池进行储液;
S6、经步骤S5处理后的原液通过中间提升泵进入二级羟基絮凝复合床,并加入催化剂填料,原液在二级羟基絮凝复合床中的水力停留时间均为30分钟,汽水比为1:3-5;电压为45-50伏;
S7、经步骤S6处理后的原液进入二级PH调节絮凝箱,并加入适量碱,使得原液的PH值控制在8-9之间;
S8、经步骤S7处理后的原液先进入一级沉淀池,然后再进入三级羟基絮凝复合床,并加入催化剂填料,原液在二级羟基絮凝复合床中的水力停留时间均为30分钟,汽水比为1:3-5;电压为45-50伏;
S9、经步骤S8处理后的原液进入三级PH调节絮凝箱,并加入适量碱,使得原液的PH值控制在8-9之间;
S10、经步骤S9处理后的原液先进入二级沉淀池,然后再进入四级羟基絮凝复合床,并加入催化剂填料,原液在二级羟基絮凝复合床中的水力停留时间均为30分钟,汽水比为1:3-5;电压为45-50伏;
S11、经步骤S10处理后的原液先进入一级曝气生物滤池,并进行生物曝气处理;其中,原液在一级曝气生物滤池中的水力停留时间为2-3小时,汽水比为1:7-10;
S12、经步骤S11处理后的原液依次进入三级沉淀池和清水池后,达标回收或排放。
五、公司信息
江苏恩飞特环保工程有限公司前身为成立于2005的宜兴市煌威环保有限公司,2013年10月和TEC(多维电极羟基发生器)技术研发团队、广州新能源水处理有限公司共同组建的股份制公司,是集环保新技术、新工艺、新产品研发,新产品设计、制造,工程总承包及售后服务为一体的水处理新技术环保工程公司。
新公司成立以来,致力于高浓度、难降解污水处理技术的研究和应用,现已取得相关发明专利四项。公司核心技术-----TEC多维电极羟基发生器技术,是自主研发的世界一流难降解污水处理技术,具有高效、广谱、清洁、环保、节能等诸多优势,可广泛使用于石油、石化、煤化工、焦化、化工、电子、电镀、机械、医药等各种含有难降解有机污染物的污水处理,该技术已实际应用于部分电子、电镀、化工、锂电池、机械制造企业,各项技术性能均满足工艺设计要求。