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苯系物强酸性化工废水应急处理方法

来源:四川名膜 时间:2020-06-28 09:50:58 浏览:

本发明公开了一种含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,属于废水应急处理技术领域。该方法包括以下步骤:A)首先将受污染含有苯系物强酸性化工废水异位暂存,选择当地污水厂周边的企业现有的废水处理设施作为反应器,使用弱碱性阴离子树脂吸附进行一级预处理,去除废水中含有的苯磺酸类物质;B)将出水采用过硫酸盐强化芬顿氧化二级预处理;C)利用当地污水处理厂现有的处理单元,去除步骤B)出水的固体悬浮物;D)将步骤C)出水进行生化处理。该方法能够利用现有废水处理设施进行应急处理,现场投资少,运行成本低,受外界影响小。进一步地采用穿孔曝气管射流作用投加药剂,有效降低强化芬顿氧化反应的时间,能够满足应急处理中快速、高效的处理需求。

苯系物强酸性化工废水应急处理方法

 

  权利要求书

  1.一种含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

  A)将受污染含有苯系物强酸性化工废水使用弱碱性阴离子树脂吸附进行一级预处理,去除废水中含有的苯磺酸类物质;

  B)将步骤A)出水采用过硫酸盐强化芬顿氧化二级预处理;

  C)去除步骤B)出水的固体悬浮物;

  D)将步骤C)出水进行生化处理。

  2.根据权利要求1所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,所述步骤B)中二级预处理包括采用穿孔曝气管的射流方法向池体中投加硫酸亚铁溶液、双氧水以及过硫酸盐溶液进行过硫酸盐强化芬顿氧化的过程。

  3.根据权利要求2所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,所述步骤B)中穿孔曝气管深入池体中的一端为盲端,曝气压力为20-70kpa,具体压力根据反应罐体或者池体的高度决定。

  4.根据权利要求3所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,所述步骤B)中硫酸亚铁溶液、双氧水以及过硫酸盐溶液投加完毕后,采用穿孔曝气管曝气继续搅拌直至反应完毕。

  5.根据权利要求2所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,所述步骤B)中以硫酸亚铁的量为废水质量0.5-1.0%投加硫酸亚铁溶液;和/或以废水质量的1.0-1.5%投加质量浓度为30%的过氧化氢;和/或以过硫酸盐质量为废水质量的0.01-0.015%投加过硫酸盐溶液。

  6.根据权利要求5所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,所述步骤B)中强化的芬顿氧化二级预处理的反应时间为0.5-1.0h。

  7.根据权利要求6所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,在步骤B)中强化芬顿氧化反应进行之前首先将pH值调节为3-4;和/或在步骤B)中强化芬顿氧化反应进行之后将pH值调节为8-9。

  8.根据权利要求1~7中任意一项所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,所述步骤A)中采用的树脂为叔胺基基团改性的大孔树脂苯乙烯-二乙烯苯超交高联树脂。

  9.根据权利要求8所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,所述步骤A)中首先将受污染含有苯系物强酸性化工废水异位暂存,选择当地污水厂周边的企业现有的废水处理设施作为反应器,所述废水处理设施选自废水收集池、厌氧池、缺氧池或好氧池;和/或所述骤C)中利用当地污水处理厂现有的处理单元,去除固体悬浮物处理选自混凝沉淀、格栅、气浮中的一种或几种组合;和/或所述步骤D)中生化处理选自厌氧水解酸化、缺氧/好氧生物处理中的一种或几种组合。

  10.根据权利要求9所述的含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,其特征在于,当所述步骤D)出水不满足条件时,还可继续采用末端把关工艺,所述末端把关工艺选自物化混凝、次氯酸钠氧化、高级氧化中的一种或几种组合。

  说明书

  一种含苯系物强酸性化工废水应急处理方法

  技术领域

  本发明属于废水应急处理技术领域,更具体地说,涉及一种含苯系物强酸性化工废水应急处理方法。

  背景技术

  近些年国内屡次发生突发性水污染事件,已引起社会、政府的强烈关注。例如,2009年2月20日,江苏省盐城市城西水源遭酚类化合物污染,两家自来水厂关闭,数十万市民饮水受到影响。据当地环保部门查明,该水污染事件是取水口上游一家化工厂偷排污水所致。监测结果表明水中含量超标最严重的物质为挥发酚,原水取水口的水中含挥发酚量达到0.2mg/L,超标100倍。2010年2月徐州旗山矿发生泄漏,导致含有超高浓度铁、锰离子的矿井废水外排到附近河流水域,导致水体中的铁、锰离子远超《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)相关标准。2014年4月10日,常州市藻江河沿岸企业偷排造成某河道水体砷严重超标,企业附近砷平均浓度5mg/L,局部浓度大于10mg/L。而针对突发性的化工废水污染事件,如何能够及时有效开展应急处理方案变得尤为重要。

  中国专利申请公开号为CN101905920A的现有技术公开了一种利用导流明渠应急处理铁、锰超标水体的方法,该现有技术是在污染河道上修建截流坝隔断污染的水体,并在截流坝上游与下游开挖一条导流明渠,通过导流明渠中水位差产生快速水流对混凝剂进行有效的水力搅拌,使河水与混凝剂充分混合,使河水中铁、锰离子与混凝剂形成絮状物沉淀,河水得到净化;同时在水坝下游河道建溢流坝,形成的絮状物沉淀在溢流坝处被拦截,待水体处理达标后挖出泥渣,离心脱水,并进行安全处置。该方法可以快速、高效去除水中铁、锰离子,絮凝形成的泥渣可以被溢流坝有效截流后安全处置。

  中国专利申请公开号为CN102107965A的现有技术公开了一种铁、锰超标水源水的应急预处理系统及其处理方法,该方法包括入水管相连接的氢氧化钙溶液配制槽,混合反应区与固液分离区相通,固液分离区与树脂再生槽和出水管相连接。它是将氢氧化钙溶液投加到入水管混凝反应,混凝出水经斜管沉淀池的沉淀处理后,出水进入集离子交换、固液分离和再生为一体的复式反应器,去除剩余锰离子和钙离子,出水中的磁性阳离子交换树脂通过磁力传送带实现树脂与水的分离,出水常规处理,而磁性阳离子交换树脂在再生槽中经稀盐酸溶液再生后重新回到混合反应区。

  中国专利申请公开号为CN101549922A的现有技术公开了一种受酚污染的河流应急处理方法,该方法首先利用河道反应器的选择,将污染的河流隔断,然后选择受污染河段作为实施载体建立河道反应器,将河道反应器分为三个功能区:氧化区、沉淀区及吸附区;第一功能区为氧化区,使用Fenton氧化或臭氧氧化;第二功能区为沉淀区,采用平流式沉淀池设计,出水处设有浮动的挡板,沉淀区剩余含酚河泥;第三功能区为吸附区,在上面步骤的出水中投加粉末活性碳,并通过碱中和,调整出水pH为中性。

  但目前对于含苯系物强酸性的化工废水突发性泄露的应急处理方法研究较少,亟待对此类事件提出高效、快速的应急处理方法,以应对突发的此类废水泄露事件。

  发明内容

  1.要解决的问题

  针对含苯系物强酸性化工废水突发性泄露处理方法的应急处理的高效性问题,本发明提供一种含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,该方法能够利用现有的废水处理设施进行应急处理,现场投资少,运行成本低,操作简单,受外界影响小;

  进一步地,利用穿孔曝气管射流方法投加过硫酸盐强化芬顿氧化的反应药剂,使投加物在气流作用下以高压力进入反应体系中,有效提高高级氧化的效率,缩短反应时长。

  2.技术方案

  为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:

  一种含苯系物强酸性化工废水应急处理方法,包括以下步骤:

  A)首先将受污染含有苯系物强酸性化工废水异位暂存,然后选择当地污水厂周边的企业现有的废水处理设施作为反应器,使用弱碱性阴离子树脂吸附进行一级预处理,去除废水中含有的苯磺酸类物质;

  B)将步骤A)出水采用过硫酸盐强化芬顿氧化二级预处理;

  C)利用当地污水处理厂现有的处理单元,去除步骤B)出水的固体悬浮物;

  D)将步骤C)出水进行生化处理。

  优选地,所述步骤A)中废水处理设施可以为废水收集池、厌氧池、缺氧池或好氧池。

  优选地,所述步骤A)中采用的树脂为:叔胺基(-N(CH3)2)基团强化改性的大孔树脂苯乙烯-二乙烯苯超交高联树脂,吸附去除废水中苯磺酸类物质。

  优选地,所述步骤A)中,树脂吸附一级预处理中树脂吸附体积达到500-1000BV时需进行树脂再生,利用5%氢氧化钠溶液进行树脂再生,脱附液作为危险废液处理。

  优选地,所述步骤B)中过硫酸盐强化芬顿氧化二级预处理具体包括:投加氢氧化钙/氧化钙至pH值为3.0-4.0左右;按照废水质量的0.5-1.0%(硫酸亚铁占废水的质量分数)投加硫酸亚铁溶液,和/或按照废水质量的1.0-1.5%投加质量分数为30%的双氧水,和/或按照废水质量的0.01-0.015%(过硫酸盐占废水的质量分数)投加过硫酸盐溶液,所述过硫酸盐可以为,过硫酸钠、过硫酸钾;所述硫酸亚铁溶液、双氧水以及过硫酸盐溶液分别利用穿孔曝气管的射流方法投加到池体中;硫酸亚铁、双氧水、过硫酸盐溶液投加量主要根据反应池体的废水体积以及废水水质所决定。其中穿孔曝气管投加方式具有三方面的作用,一方面利用气流带动了药剂的投加,使进入水体的药剂具有较大的初始扩散速度;此外,利用气体扰动了池体中的废水,将药剂与废水中污染物物质充分混匀并发生反应,既能够节约三种药剂的药剂泵的设备成本,同时使得药剂更加均匀地投加到池体当中,最大限度地利用了药剂的氧化、还原性能;另外由于药剂在气流紊动条件下在废水中均匀地分散,可缩短化学反应所需要的反应时间。反应结束后,继续投加氢氧化钙/氧化钙进行中和,至pH值为8-9左右,自然沉降,上清液排至污水收集池,物化产生的污泥泵至污泥浓缩池待处理。

  优选地,所述穿孔曝气管一端为盲端,曝气压力为20-70kpa,具体压力根据反应罐体或者池体的高度决定。

  优选地,所述步骤B)中硫酸亚铁溶液、双氧水以及过硫酸盐溶液三种药剂投加完毕后,采用穿孔曝气管曝气继续搅拌直至反应完毕。在投加药剂结束后继续曝气搅拌,利用气体扰动池体中的废水,使药剂与废水中污染物物质反应的过程中继续被扰动且自由基充分扩散并充分与有机物发生反应,可进一步缩短强化芬顿氧化反应所需要的反应时间。

  优选地,所述步骤B)中强化芬顿氧化二级预处理的反应时间为0.5-1.0h。采用上述的穿孔曝气管的射流方法投加芬顿氧化试剂,相比于常规药剂泵方式投加药剂的芬顿氧化反应,能够大大缩短处理时间。

  优选地,所述骤C)中去除固体悬浮物处理选自混凝沉淀、格栅、气浮中的一种或几种组合。

  优选地,所述步骤D)中生化处理选自厌氧水解酸化、缺氧/好氧生物处理中的一种或几种组合。

  优选地,当所述步骤D)出水不满足条件时,还可继续采用末端把关工艺,所述末端把关工艺选自物化混凝、次氯酸钠氧化、高级氧化中的一种或几种组合,最终实现达标排放。

  优选地,所述步骤D)中生化处理废水停留时间HRT为20-36h,厌氧或缺氧/好氧生物处理污泥浓度为2000-3500mg/L。最终出水COD、氨氮满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,其他各指标满足污水处理厂排放标准。

  3.有益效果

  相比于现有技术,本发明的有益效果为:

  (1)本发明采用的过硫酸盐强化芬顿氧化处理的步骤较常规芬顿氧化更为高效;进一步利用穿孔曝气管射流作用投加药剂,有效降低过硫酸盐强化芬顿氧化反应的时间,相比于常规投加方式,采用本发明中的穿孔曝气管投加方式,且在投加药剂完毕后继续采用穿孔曝气管曝气搅拌反应,在相同条件下能够使反应时间缩短50%以上,在应急处理中能够满足快速、高效的处理需求,同时结合现场的废水处理设施进行应急处理,现场投资少,运行成本低,操作简单,效率高,受外界影响小;

  (2)本发明先将受污染含有苯系物强酸性化工废水异位暂存,然后选择当地污水厂周边的企业现有的废水处理设施(如废水收集池、厌氧池、缺氧池、好氧池等)作为反应器,能够实现就地取材应急处理,节省了大量的人力、物力成本;

  (3)本发明使用的处理药剂简单,为氢氧化钙/氧化钙、双氧水、硫酸亚铁以及过硫酸盐等普通药剂,药剂成本低廉、易得,属于常规的水处理药剂;

  (4)本发明对于受污染含有苯系物强酸性化工废水处理效果显著,处理后水质满足COD、氨氮满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,其他各指标满足污水处理厂排放标准。

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