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工程案例

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葉酸生產車間污水處理站項目
一、項目簡介
本項目廢水為科海生物公司新增葉酸生產車間的葉酸生產廢水。
水量:按120m3/d設計
水質:

廢水來源 水量 COD 電導率 pH
葉酸生產廢水1 100m3/d 6766mg/L 33079us/cm 2.8
葉酸生產廢水2 20m3/d 3453mg/L 85632us/cm 3.5

二、問題與分析
(1)水質問題分析
葉酸生產廢水為強酸性廢水,屬于高生物毒性高污染物濃度污水,屬于及難生物降解廢水。針對水質及污水來水水量及波動情況和原廠區污水處理站,不建議新建生化處理工藝段,而直接采用物理化學方法處理,直接將廢水毒性降低至最低,同時將廢水COD去除至達標附近,利用原廠區污水站將污水中的氨氮、總氮指標處理至達標后排放。
(2)工藝選擇
采用工藝為:臭氧催化氧化+氣浮+異相Fenton+混凝沉淀,通過高效的臭氧催化填料的臭氧催化作用,將廢水中的生物毒性污染物(主要為葉酸產品異構體和未轉化原料)去除,降低毒性,為保證生物毒性的降低,在臭氧催化后在增加Fenton系統,進一步保證生物毒性污染物的去除。

三、工藝流程
分段控制指標:
指標 原水 臭氧催化+氣浮 Fenton 生物強化池
COD mg/L ≤6000 ≤2000 ≤500 ≤430

四、核心工藝
(1)臭氧催化氧化
生化出水中不能被氧化的少部分有機物通過臭氧催化氧化被礦化為二氧化碳和水,基本實現出水COD達標,無色。
臭氧催化特點:
?催化效率高。普通臭氧催化氧化的催化劑只加快臭氧與有機物的反應速度,主要還是以臭氧為氧化劑,沒有改變總氧化能力;而我單位臭氧催化劑作用機理在于臭氧的快速分解,即在短時間內產生大量比臭氧氧化能力更強的羥基自由基,而氧化等量有機物的臭氧消耗量較前者低很多;
?催化劑成本低。常用催化劑成本居高不下,其原因是沿用高溫高壓的石油石化催化劑的加工和使用機理,沒有考慮污水的常溫常壓特性,導致成本高、易中毒失活、效果差。該催化劑采用的主材不同于石油化工催化劑,催化目的不是加快臭氧反應速度,而是催化分解臭氧,使其產生羥基自由基,其功能要求與傳統催化劑不同,故而成本低,為常規催化劑成本的1/2;
?臭氧催化氧化反應方式有別于普通臭氧催化,該反應器設有氣液混合系統,反洗系統和催化劑再生系統,可有效保證反應器的正常穩定運行。
(2)異相Fenton
?異相Fenton 反應是在固體催化劑表面與H2O2反應生成強氧化性的物種,然后將吸附在催化劑表面的有機污染物分子氧化降解。我方的異相Fenton 催化劑用完之后能夠從反應體系中分離并重復利用,這不僅解決了傳統均相Fenton 反應過程中產生大量鐵污泥的問題,減少二次污染的產生,還降低了處理的成本。異相Fenton 法的另一個優點在于它能夠實現在接近中性條件下催化降解污染物,同時我方的異相芬頓催化劑能提高傳統Fenton中H2O2的有效利用率,從而提高異相Fenton 法對H2O2的利用率,減小處理成本。完整的異相Fenton 反應包括許多步驟,反應物擴散到催化劑表面、催化劑表面絡合物的形成( 即反應位點的吸附) 、反應過程中的電子轉移( 污染物的氧化降解) 、絡合物的解體( 產物的脫附) 和反應位點的再生等過程。

 
五、工程效果
工程建設完后,進水COD達到9500mg/L,色度達到500,通過臭氧催化+Fenton的主要物理化學高級氧化工藝處理后,COD到達470mg/L,在進入原廠區污水站的生化處理后,原廠區出水水質保持不變,出水達到《污水排入城鎮下水道水質標準》CJ343-2010 B等級標準,COD=340mg/L,氨氮=24mg/L,總氮=59mg/L,SS=23mg/L。該項目已經穩定運行4年。

六、工程照片

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