山梨醇、对氯苯甲醛，对甲苯磺酸废水处理成功案例

30m3/d 山梨醇、对氯苯甲醛，对甲苯磺酸废水处理方案

一章 设计基础
1.1 处理水量
依据业主提供的水量资料：

1号污水：（未加氢氧化钠）反应釜出料后，直接在离心机上加自来水洗涤，此为一次，废水量762公斤。

2号污水：（未加氢氧化钠）在离心机上加自来水洗涤，此为第二次，废水量1624公斤。

3号污水：（加3公斤氢氧化钠中和）经机械研磨乳化后在离心机上第三次洗涤脱水，所得废水。

4号污水：（未加氢氧化钠）经机械研磨均质乳化后，第四次在离心机上洗涤脱水，所得废水。

注明：3号与4号污水合计水量为7550公斤，以上1号，2号，3号+4号是为我厂目前一天的污水总量。在设计污水处理量时请在此基础上放大3倍。

污水中可能存在的化学物质：山梨醇，对氯苯甲醛，对甲苯磺酸。

以上四种水量为9.936 m3/d，在设计污水处理量时请在此基础上放大3倍，按30m3/d设计。处理系统20小时连续运行。每小时处理量为1.5m3/d

1.2 原水水质
依据业主提供的四号水样监测报表（另附件）：

1.3 出水指标.
处理出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）：

pH

CODcr

BOD

SS

6~9

≤300

≤30

≤70

1.4 设计依据
●《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

●《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

●《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）

●《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

●《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）

●《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）

●《中华人民共和国水污染防治法》（1984年11月）

●《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（2000年3月）

第二章 工程范围划分
（1）、我方负责整套废水处理系统的设计、设备供应、安装调试及培训等；

（2）、土建部分由业主方施工建造，我方提供土建条件图。

（3）、系统调试及运行所需的药剂，由业主方提供。

（4）、系统用电总线由业主方引至我方系统电控箱内总开关。

（5）、我方管道安装范围从酸性废水调节池到中间水箱出水口结束。

（6）、业主方负责协调环保局验收，我方可给予相应配合。

第三章 设计原则
（1）、经济与效益原则。

（2）、结合当地和贵司的环境要求，按照全面规划原则，解决贵司污水排放对水体环境造成的污染，达到既保护环境、又**程度发挥工程效益的目的。

（3）、采用先进成熟可靠、节省投资的技术原则。

（4）、采用高效节能、易于管理、技术先进、稳妥可靠的处理工艺，确保废水处理效果。处理设施具有适当的安全系数，各工艺参数的选择要略有富余。

（5）、建筑布局实用美观的原则。

（6）、水处理构筑物建筑布局首先考虑的是其实用性，但随着审美观的不断发展，水处理构筑物的布局和外形也要有一定的美观性，即要和当地环境和建筑相协调，又要独树一帜，别具一格。

（7）、节约运行费用原则。

（8）、水处理工程除了一次性投资外，建成后运行费用也要有一定的投资。运行费用主要包括能源消耗、药品消耗、设备损耗和维修费用。为了降低运行费用，我们在设计时，结合工程使用情况，选择一些性能好、能耗低、使用寿命长的设备，在工艺条件许可和确保出水水质的情况下，尽量减少药品的投加，尽量采用动力少的工艺。

（9）、在设计中优先采用国内成熟、高效率、低能耗、运行可靠的设备，部分关键设备，国内产品无法替代的可考虑从国外引进，以延长整个处理系统的使用寿命。

（10）、自动控制原则

（11）、为了减轻操作人员的劳动强度，**限度地减少人为因素的影响，在设计过程中针对工艺的需要配置自动控制系统，提升操作条件和管理水平。

第四章 工艺设计
4.1 工艺选择
业主主要生产产品位聚丙烯增刚成核剂，聚丙烯成核剂，受阻胺光稳定剂，荧光增白剂等。其中废水主要来源于聚丙烯成核剂生产过程中产生的洗涤水。该产品的生产工艺是在氮气保护下,将山梨醇和对氯苯甲醛一次性加入到反应体系中,原料对氯苯甲醛与山梨醇的摩尔比为2.0:1.0,选用对甲苯磺酸作为反应的催化剂,用量为反应基础物质量的1.5%,溶剂环己烷和促进剂甲醇的用量分别为反应基础物质量的627%和447%,缓慢升温,反应6h。反应结束时,向反应体系加入碱液,中和水洗,蒸发法回收溶剂,将所得的粗产品经丙酮回流精制,真空干燥,粉碎而*终得到白色无味的产品。

从工艺生产上分析，废水主要成分是来自于生产原料，即山梨醇和对氯苯甲醛和二对甲苯磺酸及酸碱中和反应产生的盐。此类废水为高盐分高浓度有机化工废水，其中高盐分，对氯苯甲醛对生物具有毒害作用，直接应用生化法无法起到去除的作用。针对废水可生化性差的特点，需要采用预处理措施以提高废水可生化性。预处理方法采用铁碳微电解工艺，使对氯苯甲醛酸化后通过微电解产生的氧化还原电位使其转换为无害化的物质。废水通过预处理后，考虑到废水的浓度较大，宜采用高效的生物处理方法。生物处理采用厌氧和好氧相结合的处理工艺，厌氧采用水解酸化工艺，好氧采用好氧活性污泥法。

4.2 工艺流程简易图


4.3 主要工艺简述
4.3.1 铁碳微电解
铁碳微电解技术是目前处理高浓度难生物降解有机废水的一种理想工艺，可在降低COD、脱除色度，同时大幅度提高废水可生化性，又称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生的1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机物的目的。当系统通水后，设备内形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生产的Fe2+进一步氧化成Fe2+，他们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性，特别是在加碱调PH后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属颗粒及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有使用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于高浓度难生物降解有机废水的处理可大幅度降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时对氨氮的脱除具有良好的效果。

技术特点：

1. 反应速率快，一般工业废水只需几十分钟

2. 作用有机污染物范围广，如，含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果

3. 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解填料。微电解填料只需定期添加无需更换，添加也无需进行活化直接投入即可

4. 废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁和铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝效果，无需再加铁盐等混凝剂，COD去除率高，并且不会对水产水二次污染

5. 具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高废水的可生化性。

6. 该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属

7. 对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程，用该技术作为工程废水的预处理，在降解COD的同时提高废水的可生化性，可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后的废水进行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。

8. 该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利用污泥的沉降和生物挂膜。

4.3.2 混凝沉淀
微粒凝结现象——凝聚和絮凝总称为混凝。絮凝是指由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的过程；脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。 混凝机理：

（1）双电层压缩机理

当向溶液中投入加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度将减小。当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，ζ电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了，胶粒得以迅速凝聚。　

（2）吸附电中和作用机理

吸附电中和作用指胶粒表面对带异号电荷的部分有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易 与其他颗粒接近而互相吸附。　

（3）吸附架桥作用原理

吸附架桥作用主要是指高分子物质与胶粒相互吸附，但胶粒与胶粒本身并不直接接触，而使胶粒凝聚为大的絮凝体。　

（4）沉淀物网捕机理

当金属盐或金属氧化物和氢氧化物作混凝剂，投加量大得足以迅速形成金属氧化物或金属碳酸盐沉淀物时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。当沉淀物带正电荷时，沉淀速度可因溶液中存在阳离子而加快，此外，水中胶粒本身可作为这些金属氢氧化物沉淀物形成的核心，所以混凝剂*投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属混凝剂投加量越少。混凝是指在水中加入某些溶解盐类，使水中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。

4.3.3 EGSB
EGSB其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，生产装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。
厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征,
即: ①高的液体表面上升流速和COD 去除负荷;
②厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强;
③反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小;
④可用于SS 含量高的和对微生物有毒性的废水处理。
⑤主要用于高浓度有机废水处理。