含酚废水处理过程中加入适量粉煤灰的研究及应用

2018-05-28乔生莉

山西化工 2018年2期

乔生莉

(山西省化工设计院，山西太原 030024)

某化工企业主要生产产品为酚醛树脂、乌烙托品，生产产生的废水中主要含有酚、少量氨等。其废水处理工艺为：多极精馏——除氨净水——回收酚——废水——加入药剂——沉降——过滤——吸附，生产排水水质达标排放。

由于汽车行业的发展，随之轮胎行业的需求量增大，企业相应地扩大了树脂产品的品种和产量，生产过程中产生的废水量也增大，废水中酚类也增多，原有的废水处理设备装置能力已不能满足企业废水的处理要求，更换新的过滤装置投资费用大,且现有的场地也不能满足安装新的设施, 处理废水工艺过程中需要的药剂、滤料随之增加，费用增大。

针对以上情况，按照水污染防治法“保护环境促进经济可持续发展的”要求，对废水处理方法进行改进。把本企业锅炉房产生并收捕的粉煤灰加入废水处理工艺过程中,进行试验研究及应用。

1 粉煤灰的来源

粉煤灰主要来自本企业锅炉收捕装置中收集的废弃细灰。主要成分:SiO245%～55%，AI2O320%～30%，CaO 12%～15%。

2 加入工段点的试验

本企业废水处理的工艺过程为，先将废水经过多极精馏装置(根据酚、水和氨的沸点不同)精馏回收酚、氨净水，出来的废水进入反应容器，加入称量好的废水处理药剂，搅拌，产生CO2、H2O、N2以及无机盐等。待取样检测废水中含酚量小于1 300 mg/L时，进入配水池，稀释废水，待含酚量小于200 mg/L，氨含量小于0.5 mg/L时，再进入水吸滤床1#～5#进行吸滤、过滤，废水达标后排放。其工艺流程为：

生产产生的废水→精馏釜▼→反应容器▼→配水池→▼1#→2#▼→3#→4#→5#→排水/回用。

理论与生产实践结合判断确定，分别在标▼4个工段点加入粉煤灰：①精馏后的废水中加入②经药剂反应后的废水中加入③进入1#过滤床的废水中加入④出入2#过滤床时加入。

从各自加入工段点前分别取废水样品1 000 mL倒入烧杯，分别加入0.03%的粉煤灰，用玻璃棒搅拌5 min,放置24 h后取样用碘量法(溴化滴定)分析检测酚的含量，其试验结果见第200页表1。

表1试验结果表明,粉煤灰的加入只对废水中酚有效。

3 加入量的试验

加入量通过试验比较确定，其方法为取1 000 mL废水分别加入不同比例的粉煤灰，搅拌5 min,放置24 h后取样分析检测酚的含量，其结果见第200页表2～表5。

4 试验结论

4.1 加入工段点的确定

由表1试验结果可知，处理废水工艺过程中在4个工段点加入效果比较好,即，精馏后的废水、加入药剂反应后的废水、进1#过滤床的废水、出2#过滤床的废水，加入粉煤灰能够有效降低废水中的含酚率，而每个工段点加入后的处理结果在很大程度上有所不同，其中，在精馏后的废水中加入粉煤灰处理率较底，在进1#过滤床的废水和出2#过滤床废水中加入粉煤灰处理率较好。从表2～表5试验结果中得出同表1一致的结论。但如果加入比例加大就会增加过滤床的负荷，而且过滤床中沉渣不容易清理[1-2]。

表1 在不同工段点加入粉煤灰的处理结果

表2 对精馏后的废水处理结果

表3 对加药剂反应后废水处理结果

表4 对进入1#过滤床的废水处理结果(原水酚含量197 mg/L)

表5 对出2#过滤床的废水处理结果(原水酚含量150.55 mg/L)

4.2 加入量的确定

由表2～表5试验结果得出，加入比例相同的粉煤灰时，废水中含酚量越高，处理率较低；含酚量越低，粉煤灰对其处理率反而越高。浓度相同的废水，粉煤灰加入越多，对废水中酚的处理率越高；反之较低，加入量达到3%时其处理率上升缓慢。结合处理废水过程中人的劳动强度、操作问题、设备的负荷能力等情况，不宜加入过多粉煤灰，粉煤灰的加入量为废水量的3%为好[3]。

5 粉煤灰的在实际生产中应用

目前，本企业生产产品总废水排放量为3 445 t/a。预计年底，新产品高效酚醛补强树脂正式投产，其产量为1 000 t/a，产品废水排放量650 kg/t，年废水排放量增加650 t/a。

根据以上试验结果，把3%的粉煤灰加入到进1#过滤床的废水中，运行3个月，其效果见表6。

表6 粉煤灰在实际废水处理中应用情况

不加粉煤灰处理废水1 000 t需要换一次药剂，加入粉煤灰后处理废水1 300 t需换一次药剂，除酚率也因加入粉煤灰后提高，不加粉煤灰时反冲用水2 t，加入粉煤灰后反冲用水量1.8 t,用水反冲率也降低，处理每吨废水每吨可节约资金10.9元，反冲次数减少1次～2次。以试运行半年为计算，一年将节约资金13 300元，设备的废水处理能力增加1 000 t/a。