酚類化合物是指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代所生成的化合物,可分為一元酚、二元酚和多元酚.環(huán)境中的酚類污染物既可以直接危害人類健康,也可以間接通過食物鏈危害人類健康.酚類化合物是原型質(zhì)毒物,與細胞原漿中蛋白質(zhì)接觸時,可發(fā)生化學反應(yīng),形成不溶性蛋白質(zhì)而使細胞失去活力.目前,城市污水廠排入地表水的水質(zhì)標準中規(guī)定揮發(fā)酚含量低于0.5mg/l.排入城市污水處理廠的酚,在生化處理過程中可以降解一部分。
本文研究的含酚廢水處理工藝,是某制藥廠的預(yù)處理工藝,出水排放到工業(yè)園區(qū)污水處理廠進行生化處理,該污水廠要求進廠水質(zhì)酚含量不高于1.0mg/l.原有的預(yù)處理工藝,出水酚含量為5~10mg/l,不能滿足污水廠進水標準,需要對預(yù)處理工藝進行改造。
1 原有預(yù)處理工藝:制藥廠原有廢水預(yù)處理工藝包括萃取和提工藝,主要是去除廢水中的酚含量,廢水中的其他水質(zhì)指標均滿足后續(xù)園區(qū)污水處理廠的進水水質(zhì)要求.原有預(yù)處理工藝如下:
1.1 萃取工藝:來自母液回收管線的母液儲存在v303母液罐(50m3)中,用泵打入v332混合罐(20m3)中,與來自v315酸水罐中的廢水及來自v301污水池中的污水在v332中混合.用泵打入t305萃取塔中采用mibk進行萃取,萃取劑送入v317進行重萃取,廢水進入v308中和罐進行中和處理。
1.2 汽提工藝:v308中和罐中和處理后的廢水用泵提升,經(jīng)e310換熱器進入t312汽提塔采用低壓蒸汽進行汽提,回收酚;廢水經(jīng)換熱器e310換熱后儲存在v311中廢水緩沖罐中.酚含量約為5mg/l~10mg/l,達不到排放標準,需要進行吸附單元,進一步降低廢水中酚含量,達到排放標準。
2 吸附處理工藝單元設(shè)計:原有萃取、汽提處理工藝,處理出水酚含量在5.0~10mg/l之間,不能滿足園區(qū)污水處理廠進水水質(zhì)要求,需要進一步去除廢水中的酚含量.hz802、803型大孔吸附樹脂對于具有一定性的酚類物質(zhì),有很強的吸附能力,能夠吸附難溶于水,而又高度溶解于乙醇,丙酮等有機溶劑中各類帶性的有機化合物,具有很好的效果.物理化學性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于任何酸、堿及有機溶劑,方便于吸附劑、解吸劑的選擇;耐高溫,可在150℃以下使用;再生容易,再生劑可選用水、稀堿、稀酸或低沸點有機溶劑.本文采用hz802型大孔吸附樹脂對某制藥廠經(jīng)萃取、汽提預(yù)處理后的廢水進行吸附實驗,確定吸附處理條件。
吸附塔設(shè)計:分4個吸附塔,尺寸結(jié)構(gòu)相同;兩塔為一組,并聯(lián)運行,一組吸附,另一組再生.吸附塔內(nèi)徑1.5m,高6m,填料層直徑1.5m,高4.5~5.0m;停留時間約為70min,處理水量約為6.0~7.4m3/h.吸附操作條件:將水ph值控制在5~6,浸沒式進水.檢測吸附出水酚含量,出水酚含量接近1.0mg/l時,將進水切換到另一組再生好的吸附塔進行吸附.吸附飽和的一組進行再生處理。
吸附劑再生處理:吸附飽和的吸附劑采用2%~6%naoh溶液再生處理.先將吸附塔內(nèi)廢水放空,配制26%稀堿溶液以1.5m3/h流量再生吸附劑,再生時間6h.堿液再生完畢后,自來水沖洗吸附塔,出水接近中性,即可進行吸附操作。
3 吸附處理工藝流程
3.1 吸附操作:緩沖罐v311中的廢水經(jīng)管道3081、由泵p33ab,打入v328ad吸附塔(塔徑1.5m,塔高6.0m,吸附劑填裝高度5m),控制流量3m3/h,停留接觸時間大于1.0h,雙塔并聯(lián)吸附.吸附塔出口取樣檢測,酚含量小于1.0mg/l時,經(jīng)管線3082,進入廢水罐v329調(diào)節(jié)ph值,再經(jīng)管線3082排放.酚含量大于1.0mg/l時,關(guān)閉泵p334,停止吸附。
v328ad吸附塔,兩個為一組并聯(lián)工作,兩組交替工作,一組工作,另一組再生。
3.2 再生操作:(1)吸附塔放空:廢液經(jīng)管線3086排放至v301.(此處排放至v311)。
(2)堿液再生:配制2%~6%稀堿溶液由v320經(jīng)管線3084以1.5m3/h流量再生吸附劑,再生時間6h,再生后酚鈉鹽經(jīng)管線3085排放至v325濃縮酚鈉罐.(3)再生液回收:堿液再生完畢后,自來水沖洗吸附塔.初期堿液經(jīng)管線3085排放至v325濃縮酚鈉罐;后期水接近中性,沖洗液排放至經(jīng)管線3086排放至v301。
(4)吸附操作:同上述吸附操作
結(jié)論:本文對某制藥廠含酚廢水預(yù)處理工藝進行了改造,在原有萃取、汽提預(yù)處理工藝,增加了吸附處理單元,采用hz802型大孔吸附樹脂對原有處理工藝的出水進行吸附處理.控制進入吸附塔的廢水ph值在5~6,停留接觸時間大于1.0h,雙塔并聯(lián)吸附,兩塔為一組,兩組交替運行.采用2%~6%稀堿溶液以1.5m3/h流量再生吸附劑,再生時間6h,再生后酚鈉鹽回收.經(jīng)改進的預(yù)處理工藝處理后,酚含量小于1.0mg/l,達到相應(yīng)的排放標準。