木薯酒精廢水處理思考范文

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【摘要】

Fenton氧化法屬于高級(jí)氧化技術(shù)（AdvancedOxidationTechnologies,AOTs），包括普通Fenton法、E-Fenton法（電Fenton法）等幾種。簡(jiǎn)要介紹Fenton反應(yīng)的機(jī)理和在木薯酒精有機(jī)廢水領(lǐng)域的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】

Fenton氧化法；機(jī)理；木薯酒精有機(jī)廢水

1前言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，燃料乙醇、合成纖維、石油化工、焦化等行業(yè)隨之發(fā)展迅猛，各化工行業(yè)產(chǎn)生含有大量難以生物降解的有機(jī)污染物的廢水相應(yīng)增多，易造成環(huán)境污染。環(huán)保工作者在探索高效、經(jīng)濟(jì)的該類(lèi)廢水的研究方面進(jìn)行了各種探索，在諸多處理方法中，對(duì)有毒有害難降解廢水的處理，芬頓氧化技術(shù)被認(rèn)為是極具應(yīng)用前景的[1]。木薯酒精廢水主要來(lái)自生產(chǎn)工藝中蒸餾后排出的廢水、車(chē)間洗滌廢水以及生活污水等。屬于“高濃度、高溫度、高懸浮物”三高廢水。本文將介紹芬頓強(qiáng)氧化技術(shù)在廣西某木薯酒精廠廢水處理中的應(yīng)用，以及芬頓工藝在木薯酒精廢水處理生產(chǎn)運(yùn)行中的工藝流程、技術(shù)要點(diǎn)及運(yùn)行費(fèi)用等。

2芬頓技術(shù)概述

2.1芬頓技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介1894年，H.HFenton首先提出了芬頓試劑，并發(fā)現(xiàn)采用Fe2+與H2O2體系能氧化多種有機(jī)物。1964年，加拿大學(xué)者H.R.Eisen-haner將芬頓試劑法成功地應(yīng)用到處理苯酚廢水和烷基廢水中。近年來(lái)，芬頓技術(shù)成功地用于多種工業(yè)廢水的處理，日益受到國(guó)內(nèi)外的關(guān)注[2]。

2.2芬頓氧化原理Fenton反應(yīng)即Fe2+和H2O2反應(yīng)生成羥基自由基•OH，•OH具有高強(qiáng)氧化活性，可以降解大多數(shù)有機(jī)物，尤其是一般氧化劑難以降解的有機(jī)物，所以Fenton法在廢水深度處理領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用[3]。

3木薯酒精廢水狀況及排放標(biāo)準(zhǔn)

3.1廢水狀況本文介紹廣西某污水處理廠Fenton處理工藝，該企業(yè)原廢水處理設(shè)施采用“厭氧+好氧+氣浮+砂濾”為主的工藝路線(xiàn)，不能滿(mǎn)足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，確定芬頓處理能力為5000m3/d，廢水進(jìn)水指標(biāo)設(shè)計(jì)詳見(jiàn)表1。

3.2排放標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中對(duì)酒精行業(yè)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)表2。

4工藝設(shè)計(jì)

在保留原處理工藝基礎(chǔ)上，增加芬頓深度處理，采用“絮凝沉淀系統(tǒng)+芬頓反應(yīng)系統(tǒng)+污泥處理系統(tǒng)”為主的工藝路線(xiàn)。

4.1工藝流程芬頓深度處理段工藝流程詳見(jiàn)圖1。

4.2工藝簡(jiǎn)述芬頓深度處理系統(tǒng)由絮沉淀系統(tǒng)、芬頓反應(yīng)系統(tǒng)、化學(xué)投藥系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)等部分組成。

4.2.1絮凝沉淀系統(tǒng)絮凝沉淀系統(tǒng)銜接原工藝系統(tǒng)與新增深度處理，在原二沉池出口引致混凝沉淀池，通過(guò)投加聚鐵和PAM—去除部分有機(jī)污染物和懸浮物，先進(jìn)性絮凝沉淀，以減輕芬頓氧化塔處理負(fù)荷，上清液通過(guò)溢流至出水池，供料泵將廢水輸送至芬頓反應(yīng)系統(tǒng)。

4.2.2芬頓反應(yīng)系統(tǒng)（1）芬頓氧化塔Fenton反應(yīng)塔有效容積為380m3。Fenton試劑由硫酸亞鐵和雙氧水組成。其主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑，兩者在適當(dāng)?shù)腜H（3-5）下反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基（OH.）。而羥基自由基的高氧化能力與廢水中的有機(jī)物反應(yīng)，可分解氧化有機(jī)物，進(jìn)而降低廢水中生物難降解的COD、色度、泡沫等，F(xiàn)enton反應(yīng)塔的pH值將連續(xù)監(jiān)控。向Fenton反應(yīng)塔加入雙氧水和硫酸亞鐵，使廢水中所含的難生物降解的COD被氧化去除。由于Fenton試劑會(huì)降低廢水的pH值，隨后需加入NaOH調(diào)節(jié)pH到6~9。最后加入PAM--將氧化反應(yīng)形成的細(xì)小絮體凝聚成更大的絮體。（2）中和脫氣系統(tǒng)氧化塔出水自流進(jìn)入中和脫氣池。因?yàn)閺U水進(jìn)行Fenton反應(yīng)的pH保持在3-5，所以氧化塔出水偏酸性，需要投加堿調(diào)節(jié)其pH值，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；Fenton反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生較多的氣體，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)攪拌將廢水中的氣泡去除；由于Fe3+本身是非常好的混凝劑，在該池中同時(shí)投加PAM--，可使廢水中的鐵泥發(fā)生混凝反應(yīng)。在這個(gè)過(guò)程中除了發(fā)生混凝反應(yīng)，同時(shí)對(duì)色度、SS及膠體也具有非常好的去除功能。（3）終沉池終沉池采用化學(xué)凝聚沉淀法，沉淀池采用輻流式沉淀器。輻流式沉淀池，廢水自池中心進(jìn)水管進(jìn)入池，沿半徑方向向池周緩緩流動(dòng)。懸浮物在流動(dòng)中沉降，并沿池底坡度進(jìn)入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。輻流式沉淀池采用回轉(zhuǎn)式刮泥機(jī)收集污泥，刮泥機(jī)刮板將沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再利用污泥泵排走。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明經(jīng)該設(shè)備處理后可以進(jìn)一步降低COD濃度及較大降低污水色度。經(jīng)過(guò)深度處理的污水，COD值達(dá)到100mg/l以下，滿(mǎn)足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中對(duì)酒精行業(yè)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.3化學(xué)投藥系統(tǒng)深度處理使用的化學(xué)藥劑包括硫酸亞鐵、雙氧水、氫氧化鈉、絮凝劑以及聚合氯化鐵。（1）芬頓試劑：采用實(shí)時(shí)配置的方式，通過(guò)進(jìn)水流量計(jì)、加藥流量計(jì)以及調(diào)節(jié)閥的連鎖，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地控制芬頓反應(yīng)器中硫酸亞鐵和雙氧水的投加量；（2）氫氧化鈉：通過(guò)PH計(jì)投加30%的氫氧化鈉溶液，使中和脫氣池PH維持在6.0-7.0范圍內(nèi)；（3）絮凝劑：濃度為0.1%-0.2%的PAM--溶液，將其投加至混凝池，便于形成較大的絮凝體；（4）聚合氯化鐵：濃度為11%的藥劑，配合PAM-共同使用，形成較大的絮凝體，降低出水SS，便于后續(xù)處理。

4.2.4污泥處理系統(tǒng)芬頓氧化技術(shù)屬化學(xué)處理法，污染物去除的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)沉淀污泥，經(jīng)理論計(jì)算，深度處理每天產(chǎn)生絕干污泥約15噸。

4.3出水水質(zhì)目前，根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，總排放口各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)排放濃度均穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中對(duì)酒精行業(yè)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.4運(yùn)行費(fèi)用分析項(xiàng)目建成后，運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的費(fèi)用主要包括化學(xué)藥劑費(fèi)、電費(fèi)。化學(xué)藥劑主要包括，硫酸亞鐵、雙氧水、氫氧化鈉、PAM-、聚合氯化鐵。綜上所述，原廠為達(dá)到達(dá)標(biāo)排放污水處理費(fèi)用為13.2元/噸水；改造后耗藥量為6.96元/噸水，電耗為0.70元/m3，總費(fèi)用為7.66元/m3，改造后污水處理費(fèi)用減少4.60元/噸水。

5結(jié)語(yǔ)

芬頓氧化塔融合了流化床技術(shù)、異相氧化技術(shù)，過(guò)氧化氫分解速度快，因而氧化速率也較高，降解徹底【4】。芬頓氧化塔的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）Fenton藥劑不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)二次污染；（2）抗沖擊負(fù)荷（COD濃度大幅度波動(dòng)）的能力強(qiáng)；（3）啟動(dòng)快，操作控制簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定；（4）系列化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量可靠；（5）內(nèi)部無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件，無(wú)需維修；（6）運(yùn)行成本低；（7）出水水質(zhì)可控。采用芬頓深度處理的工藝路線(xiàn)處理木薯酒精廢水，處理后出水滿(mǎn)足國(guó)家排水一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，裝置運(yùn)行后，降低藥劑消耗，減少污染物排放，對(duì)提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)能力，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有十分重要的作用。芬頓處理工藝是企業(yè)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇，對(duì)于維護(hù)環(huán)境利益具有重要意義[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]李劍,劉德欽.木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(3):115-118.

[2]張金玲,于軍亭,張帥.芬頓法深度處理廢水[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2011,2(3):154-156.

[3]黎華恒,張平,嚴(yán)丹燕.芬頓（Fenton）高級(jí)氧化技術(shù)在廢水處理上的研究進(jìn)展[J].能源與環(huán)境,2012,(3):73-74.

[4]潘濤,李安峰,杜兵.環(huán)境工程技術(shù)手冊(cè)：廢水污染控制技術(shù)手冊(cè)[M].北京:化工工業(yè)出版社,2013.

[5]HyunheeLee,MakotoShoda.RemovalofCODandcolorfromlivestockwastewaterbytheFentonmethod[J].JounmalofHaz-ardousMaterials,2008,153(3):1314-1319.

作者：時(shí)強(qiáng)  王靜 單位：國(guó)投廣東生物能源有限公司