呋喃樹脂是指以具有呋喃環(huán)的糠醇和糠醛作原料生產(chǎn)的樹脂類的總稱，具有良好的耐熱性和耐水性，耐化學(xué)腐蝕性極強(qiáng)，對酸、堿、鹽和有機(jī)溶液都有優(yōu)良的抵抗力，是優(yōu)良的防腐劑，被廣泛用于機(jī)械加工和鑄造業(yè)。
在呋喃樹脂的生產(chǎn)過程中會用到多聚甲醛、糠醇、糠醛等單體，產(chǎn)生的廢水中含有較高濃度的甲醛、苯酚等難降解有機(jī)物，此類廢水屬于難處理的化工廢水。
一、工程概況
某化工企業(yè)屬精細(xì)化工中的化工新材料行業(yè)，主要從事鑄造用XY型自硬呋喃樹脂生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水包括鑄鋼型呋喃樹脂廢水、堿液噴淋廢水等，另外還有部分生活污水、地面沖洗廢水、初期雨水等低濃度廢水。其中呋喃樹脂生產(chǎn)廢水及堿液噴淋廢水中含有高濃度甲醛、苯酚，需要經(jīng)過預(yù)處理后排入后續(xù)廢水處理設(shè)施處理。
廢水站設(shè)計處理能力100t•d-1，廢水經(jīng)處理后執(zhí)行當(dāng)?shù)毓I(yè)園污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)后排放。
二、廢水處理工藝
2.1 工藝選擇
根據(jù)對廢水水質(zhì)進(jìn)行分析：該廢水中主要含大分子長鏈結(jié)構(gòu)有機(jī)物、苯酚及甲醛，COD、苯酚和甲醛含量很高，此廢水特征是濃度非常高，但日產(chǎn)生量較小；而地面沖洗水、初期雨水和生活污水等廢水的特征是濃度較低但水量較生產(chǎn)廢水來講較大。因此根據(jù)廢水的特性采用分質(zhì)處理的原則。而此種廢水的技術(shù)難點在于如何有效對高濃度的苯酚、甲醛和高濃度有機(jī)物的廢水做預(yù)處理，之后與其他低濃度廢水混合后一并處理，最終達(dá)標(biāo)排放。
2.2 主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)
(1)收集池。共3座，內(nèi)徑尺寸：5.0mx3.0mx3.5m，有效容積48m3。含苯酚、甲醛的高濃度廢水需單獨收集，經(jīng)過芬頓氧化處理后與低濃度廢水混合。
(2)芬頓氧化池。共2座，內(nèi)徑尺寸：3.0mx2.0mx2.5m，有效容積13m3。在酸性環(huán)境中以亞鐵離子為催化劑，使雙氧水分解產(chǎn)生羥基自由基，從而引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在此過程中產(chǎn)生的羥基將對苯酚、甲醛以及其他有機(jī)物進(jìn)行氧化作用。
(3)物化反應(yīng)池。共2座，內(nèi)徑尺寸：3.0mx2.0mx2.5m，有效容積13m3。高濃度廢水經(jīng)過氧化處理后排入物化反應(yīng)池，首先回調(diào)pH至8.5，亞鐵離子將被氧化并產(chǎn)生沉淀;同時加入高分子絮凝劑，通過吸附、凝聚、網(wǎng)捕卷掃作用使細(xì)小沉淀形成較大的礬花。
(4)pH調(diào)節(jié)區(qū)。共1座，內(nèi)徑尺寸：1.0mx1.0mx3.5m，有效容積3m3。在pH調(diào)節(jié)區(qū)中，經(jīng)過氧化及物化處理的高濃度廢水與低濃度廢水混合，并將pH調(diào)整至7.0〜8.0。
(5)調(diào)節(jié)池。共1座，內(nèi)徑尺寸：9.0mx6.0mx3.5m，有效容積162m3。在調(diào)節(jié)池中均勻水質(zhì)、水量，以減少進(jìn)水波動對后續(xù)生化池造成的沖擊。水力停留時間38h。
(6)兼氧池。共1座，內(nèi)徑尺寸：6.0mx6.0mx5.3m，有效容積180m3。
(7)厭氧池。共1座，內(nèi)徑尺寸：14.25mx6.0mx5.3m，有效容積400m3。在厭氧池內(nèi)利用利用厭氧菌的作用，使有機(jī)物發(fā)生水解、酸化和甲烷化，去除廢水中的有機(jī)物并提高污水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理;同時在厭氧池污泥的截留吸附作用下有效去除廢水中的非溶解懸浮顆粒。
(8)接觸氧化池。共1座，分3格，內(nèi)徑尺寸：20.5mx12.25mx5.3m，有效容積1130m3。觸氧化池。通過厭氧池大大提高了廢水的可生化性，在生物接觸氧化池內(nèi)通過裝填的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機(jī)物氧化分解，進(jìn)一步降低廢水COD。
三、運行效果
該工程于2017年6月開始調(diào)試，同年8月調(diào)試結(jié)束，歷時2個月。在廢水站排放口裝有COD在線監(jiān)測系統(tǒng)，在廢水站正常運行下，出水COD穩(wěn)定在100mg•L-1左右。該項目于2017年10月通過驗收，出水各項指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 結(jié)果分析
在廢水站調(diào)試過程中采用逐步提高進(jìn)水各項負(fù)荷(COD、苯酚、甲醛)，最終達(dá)到設(shè)計值的方法。在整套處理工藝中芬頓氧化階段是十分重要的一步，其對苯酚、甲醛的去除率高低，關(guān)系到后續(xù)微生物能否適應(yīng)并降解剩余有機(jī)物。因此需嚴(yán)格控制調(diào)節(jié)池中各項污染物濃度。調(diào)試期間，節(jié)池中廢水各項指標(biāo)變化如圖1和2所示。
逐步提高鑄鋼型呋喃樹脂生產(chǎn)廢水、堿液噴淋廢水的處理量，使得調(diào)節(jié)池中廢水COD濃度從300mg•L-1提升至1700mg•L-1;苯酚濃度從0提升至10mg•L-1;甲醛濃度從0提升至20mg•L-1，最終達(dá)到設(shè)計濃度
定時監(jiān)測出水中各項指標(biāo)，隨著進(jìn)水濃度的提高，有機(jī)負(fù)荷及苯酚、甲醛進(jìn)水負(fù)荷隨之増高，待微生物的去除速率穩(wěn)定后再提高進(jìn)水濃度。出水中有機(jī)物、苯酚、甲醛濃度變化如圖3和4所示。
生化池進(jìn)水有機(jī)物濃度從300mg•L-1提升至1700mg•L-1的過程中，出水有機(jī)物濃度始終維持在100mg•L-1左右，微生物對有機(jī)物的去除速率在不斷提高。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷達(dá)到設(shè)計值0.226kg/(m3•L-1)，微生物對有機(jī)物的去除速率達(dá)到0.2kg/(m3•L-1)。
在調(diào)試初期，出水中苯酚、甲醛濃度與進(jìn)水濃度相當(dāng)，幾乎沒有去除。經(jīng)過15d馴化，出水濃度開始逐漸下降。隨著進(jìn)水苯酚、甲醛濃度提高，出水濃度穩(wěn)定維持在1mg•L-1、5mg•L-1以下。
3.2 經(jīng)濟(jì)分析
廢水站日常運行費用主要包括電費、藥劑費、人工費：廢水站總裝機(jī)容量總裝機(jī)容量為74kw，每天總電耗為393KW•h，日處理200t廢水，則每噸水電費用：393x0.8÷200=1.6元；需要投加的藥劑包括硫酸、堿、雙氧水、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、PAC、PAM，處理一噸水的藥劑成本為6元;廢水站配備3名操作工，每噸水的人工費用為0.3元。
綜合各項費用可計算出處理一噸水的費用為7.9元。
四、結(jié)語
綜上所述，本文以實際項目為例，圍繞芬頓+A2/O聯(lián)合工藝處理呋喃樹脂生產(chǎn)廢水工程展開了詳細(xì)的探討，可為相關(guān)人員提供一些參考。( >
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