臭氧高級催化氧化處理聚氨酯廢水的效果研究（二）

上文接臭氧高級催化氧化處理聚氨酯廢水的效果研究（一）

3 系統(tǒng)主要構筑物及處理效果

3.1 預處理系統(tǒng)

（1）廢水收集池。1 座，鋼砼防腐結構，容積77 m3。配套2 臺提升泵（1 用1 備），型號IHF50-32-200，Q=6.3 m3/h，H=12 m，N=1.1 kW；1 臺引水筒，尺寸D×H=500 mm×1 000 mm。

（2）甲聚糖反應罐。2 座（1 用1 備），尺寸D×H=1 800 mm×2 700 mm，其中n（CaO）∶n（甲醛）=1∶1，過量投加。因反應需要在曝氣狀態(tài)下進行，且會生成大量沉淀，故配備曝氣設備與排泥裝置。排泥泵2 座（1用1 備），型號G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW。

廢水預處理效果如表2 所示

        結果表明， 石灰法對生產廢水中的甲醛具有較好的去除效果， 甲醛去除率達到97%， COD 去除率達到48.8%。廢水中的甲醛反應后生成多糖，一部分與氫氧化鈣絡合，一部分進入廢水中。產生的化學污泥進入污泥濃縮池進行后續(xù)處理。此外，石灰的加入還起到了調節(jié)廢水pH 的作用， 廢水原水pH 為酸性，出水pH 升至13，該廢水與其他廢水混合后不需要調節(jié)pH，可直接進行后續(xù)的生化處理。

3.2 生化處理

（1）調節(jié)池。該調節(jié)池是在現(xiàn)有基礎上改造而成，有效容積98 m3，停留時間23 h。配有2 臺提升泵（1用1 備），型號IHF50-32-200，Q=6.3 m3/h，H=12 m，N=1.1kW。配有1 臺引水筒，D×H=500mm×1 000mm，同時還配有1 臺流量計和2 臺pH 計。

（2）厭氧池。碳鋼防腐結構，2 座（1 用1 備），容積100 m3，停留時間12 h，設計規(guī)模100 m3/d。配有流量計1 臺。廢水進入厭氧池后通過布水管路與厭氧污泥均勻接觸，在產甲烷菌的作用下，難生物降解的有機物被降解。厭氧反應不但可明顯降低廢水中的COD，還可以提高廢水的可生化性。

（3）好氧池。碳鋼防腐結構，2 座（1 用1 備），容積100 m3，停留時間24 h，設計規(guī)模100 m3/d。配備混合液回流泵2 臺（1 用1 備），型號WL2120-240，Q=10 m3/h，H=8 m，N=0.8 kW；流量計1 臺；300 個曝氣器，設計參數(shù)為D 215 mm。好氧反應可明顯降低廢水的COD。

（4）混凝沉淀池。碳鋼防腐結構，2 座（1 用1 備），尺寸4 200 mm×300 mm，水力負荷0.4 m3/（m2·h）。配套污泥泵2 臺（1 用1 備），型號G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW?；炷恋沓氐淖饔檬峭ㄟ^投加絮凝劑，去除廢水中的膠體和細微懸浮物。

（5）污泥濃縮池。碳鋼防腐結構，配有1 臺污泥螺桿泵，型號G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW；1 臺板框壓濾機， 設計參數(shù)為20 m3；1 個污泥均質罐，碳鋼防腐結構，規(guī)格為D 1.5 m×1.9 m。

（6）鼓風機房。配套羅茨風機2 臺（1 用1 備），型號3L41WD，Q=10.5 m3/min， 出口P=4 mH2O，N=10.2 kW。

（7）加藥間。配有1 套硫酸加藥系統(tǒng)，1 套液堿加藥系統(tǒng)，1 套PAC 加藥系統(tǒng)，1 套PAM 加藥系統(tǒng)。生化處理效果如表3 所示。

        經生化處理后，廢水COD 明顯降低，氨氮去除率也達到了56.4%。為了保證出水水質達標，采用臭氧催化氧化工藝對生化出水進行深度處理。

3.3 深度處理系統(tǒng)

（1）臭氧塔。結構形式不銹鋼316L，2 座（1 用1備），尺寸1.1 m×2.7 m，有效容積2.2 m3，設計水量100 m3/d，水力停留時間30 min。臭氧催化劑為氧化鋁，其與廢水的體積比為1∶10。配有臭氧發(fā)生器2 臺

（1 用1 備），尺寸20 m×9.5 m，臭氧發(fā)生量10 kg/h，氧氣罐2 個（外購氧氣源）。臭氧在催化劑作用下形成的·OH 與有機物的反應速率更高、氧化性更強，幾乎可以氧化所有的有機物，如有機酸、醛等，可以將有機物完全礦化，提高污水的COD 去除率。

（2）排放池。碳鋼防腐結構，2 座（1 用1 備），容積200 m3。配有1 臺不銹鋼污水泵，型號50TBP20-40-7.5；1 臺流量計。

深度處理效果如表4 所示。

        臭氧催化氧化的臭氧利用率達到90%以上，甲醛去除率達到93.3%，很終出水水質可穩(wěn)定達標。

4 處理效果及成本分析

        2019 年5 月新建廢水處理站完工并投入使用。該廢水處理工程年運行費用為18.6 萬元，其中，動力費8.7 萬元/a，藥劑費7.4 萬元/a，人工費1.4 萬元/a，固廢處置費1.1 萬元/a。廢水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定后，出水水質范圍： 甲醛0.8~3 mg/L，COD 190~350 mg/L，氨氮20~35 mg/L，pH 7~8，達到接管標準。

5 結論

        針對某聚氨酯生產廢水的水質特點， 采用石灰法-A2/O-臭氧催化氧化的組合工藝對其進行處理。運行結果表明， 該工藝能夠有效去除聚氨酯生產廢水中的甲醛、COD 和氨氮等污染物， 處理出水水質穩(wěn)定，出水中甲醛≤5 mg/L，COD≤500 mg/L，氨氮≤45 mg/L，達到園區(qū)接管標準。

參考文獻

［1］ 黃茂松，賈潤萍. 后金融危機下我國聚氨酯彈性體發(fā)展之路探討［J］. 新材料產業(yè)，2011（6）：7-12.

［2］ 鄭燕升，莫倩. 高濃度甲醛廢水預處理工藝研究［J］. 化學研究，2009，20（2）：104-106.

［3］ 喬麗麗，喬瑞平，喬杠，等. 含甲醛廢水處理技術的研究進展［J］.煤化工，2016，44（1）：32-35.

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［作者簡介］ 沈克軍（1984— ），在讀碩士。E-mail：kejunshen@163.com。

［收稿日期］ 2020-11-18（修改稿）