酚類化合物是指芳香烴中苯環上的氫原子被羥基取代所生成的化合物,可分為一元酚、二元酚和多元酚.環境中的酚類污染物既可以直接危害人類健康,也可以間接通過食物鏈危害人類健康.酚類化合物是原型質毒物,與細胞原漿中蛋白質接觸時,可發生化學反應,形成不溶性蛋白質而使細胞失去活力.目前,城市污水廠排入地表水的水質標準中規定揮發酚含量低于0.5mg/L.排入城市污水處理廠的酚,在生化處理過程中可以降解一部分。
本文研究的含酚廢水處理工藝,是某制藥廠的預處理工藝,出水排放到工業園區污水處理廠進行生化處理,該污水廠要求進廠水質酚含量不高于1.0mg/L.原有的預處理工藝,出水酚含量為5~10mg/L,不能滿足污水廠進水標準,需要對預處理工藝進行改造。
1 原有預處理工藝:制藥廠原有廢水預處理工藝包括萃取和提工藝,主要是去除廢水中的酚含量,廢水中的其他水質指標均滿足后續園區污水處理廠的進水水質要求.原有預處理工藝如下:
1.1 萃取工藝:來自母液回收管線的母液儲存在V303母液罐(50m3)中,用泵打入V332混合罐(20m3)中,與來自V315酸水罐中的廢水及來自V301污水池中的污水在V332中混合.用泵打入T305萃取塔中采用MIBK進行萃取,萃取劑送入V317進行重萃取,廢水進入V308中和罐進行中和處理。
1.2 汽提工藝:V308中和罐中和處理后的廢水用泵提升,經E310換熱器進入T312汽提塔采用低壓蒸汽進行汽提,回收酚;廢水經換熱器E310換熱后儲存在V311中廢水緩沖罐中.酚含量約為5mg/L~10mg/L,達不到排放標準,需要進行吸附單元,進一步降低廢水中酚含量,達到排放標準。
2 吸附處理工藝單元設計:原有萃取、汽提處理工藝,處理出水酚含量在5.0~10mg/L之間,不能滿足園區污水處理廠進水水質要求,需要進一步去除廢水中的酚含量.HZ802、803型大孔吸附樹脂對于具有一定極性的酚類物質,有很強的吸附能力,能夠吸附難溶于水,而又高度溶解于乙醇,丙酮等有機溶劑中各類帶極性的有機化合物,具有很好的效果.物理化學性質穩定,不溶于任何酸、堿及有機溶劑,方便于吸附劑、解吸劑的選擇;耐高溫,可在150℃以下使用;再生容易,再生劑可選用水、稀堿、稀酸或低沸點有機溶劑.本文采用HZ802型大孔吸附樹脂對某制藥廠經萃取、汽提預處理后的廢水進行吸附實驗,確定吸附處理條件。
吸附塔設計:分4個吸附塔,尺寸結構相同;兩塔為一組,并聯運行,一組吸附,另一組再生.吸附塔內徑1.5m,高6m,填料層直徑1.5m,高4.5~5.0m;停留時間約為70min,處理水量約為6.0~7.4m3/h.吸附操作條件:將水pH值控制在5~6,浸沒式進水.檢測吸附出水酚含量,出水酚含量接近1.0mg/L時,將進水切換到另一組再生好的吸附塔進行吸附.吸附飽和的一組進行再生處理。
吸附劑再生處理:吸附飽和的吸附劑采用2%~6%NaOH溶液再生處理.先將吸附塔內廢水放空,配制26%稀堿溶液以1.5m3/h流量再生吸附劑,再生時間6h.堿液再生完畢后,自來水沖洗吸附塔,出水接近中性,即可進行吸附操作。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
3 吸附處理工藝流程
3.1 吸附操作:緩沖罐V311中的廢水經管道3081、由泵P33ab,打入V328ad吸附塔(塔徑1.5m,塔高6.0m,吸附劑填裝高度5m),控制流量3m3/h,停留接觸時間大于1.0h,雙塔并聯吸附.吸附塔出口取樣檢測,酚含量小于1.0mg/L時,經管線3082,進入廢水罐V329調節PH值,再經管線3082排放.酚含量大于1.0mg/L時,關閉泵P334,停止吸附。
V328ad吸附塔,兩個為一組并聯工作,兩組交替工作,一組工作,另一組再生。
3.2 再生操作:(1)吸附塔放空:廢液經管線3086排放至V301.(此處排放至V311)。
(2)堿液再生:配制2%~6%稀堿溶液由V320經管線3084以1.5m3/h流量再生吸附劑,再生時間6h,再生后酚鈉鹽經管線3085排放至V325濃縮酚鈉罐.(3)再生液回收:堿液再生完畢后,自來水沖洗吸附塔.初期堿液經管線3085排放至V325濃縮酚鈉罐;后期水接近中性,沖洗液排放至經管線3086排放至V301。
(4)吸附操作:同上述吸附操作
結論:本文對某制藥廠含酚廢水預處理工藝進行了改造,在原有萃取、汽提預處理工藝,增加了吸附處理單元,采用HZ802型大孔吸附樹脂對原有處理工藝的出水進行吸附處理.控制進入吸附塔的廢水pH值在5~6,停留接觸時間大于1.0h,雙塔并聯吸附,兩塔為一組,兩組交替運行.采用2%~6%稀堿溶液以1.5m3/h流量再生吸附劑,再生時間6h,再生后酚鈉鹽回收.經改進的預處理工藝處理后,酚含量小于1.0mg/L,達到相應的排放標準。