陳小軍 包 莎 李鶴然 湯華軍
(上海天漢環(huán)境資源有限公司 上海 201306)
在廢酸廠廢酸處置過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣,該廢氣主要采用濕法脫酸進(jìn)行廢氣凈化工藝,其中濕法脫酸工藝根據(jù)運(yùn)營(yíng)期間統(tǒng)計(jì)每天需要消耗30%液堿10t/d,消耗的液堿(30%氫氧化鈉)主要用于凈化其中的HCl及SO2氣體。目前,濕法脫酸工藝過程中產(chǎn)生的該股廢水收集后經(jīng)泵提升至廢水站進(jìn)入工藝處理流程,對(duì)該股廢水進(jìn)行取樣檢測(cè),其TOC值小于50mg/L,COD值較高可達(dá)2000mg/L,該股廢水COD較高的原因在于其含亞硫酸鈉較高,因此為了降低此廢水中的COD含量,關(guān)鍵在于降低廢水中亞硫酸根的含量。
綜上,本次實(shí)驗(yàn)中,旨在將廢水中的亞硫酸根氧化為硫酸根,從而有效降低廢水中COD含量。有研究指出,亞硫酸鹽氧化反應(yīng)的反應(yīng)速率系數(shù)對(duì)反應(yīng)條件極其敏感[1],從歷史文獻(xiàn)內(nèi)容可以表明,根據(jù)亞硫酸根離子具有較強(qiáng)還原性的特點(diǎn),故本實(shí)驗(yàn)中,使用提高廢水中溶解氧含量,及強(qiáng)氧化劑,對(duì)其進(jìn)行氧化,才能夠有效降低廢水中COD含量,并尋找有效降低此廢水COD,同時(shí)解決硫酸廠廢氣吸收裝置中廢水日常運(yùn)行管理的方法。
因此本文章為廢酸廠廢氣吸收裝置中廢水高COD的處理提供有利的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)用水為廢酸廠廢氣吸收裝置廢水1L,主要水質(zhì)指標(biāo)為COD:800-2000mg/L,pH7-10。
塑料杯,曝氣機(jī),曝氣線,攪拌器。
(1)取此廢水1L置于4L的塑料杯中,通入氣體流量為4L/min的空氣,反應(yīng)一定時(shí)間后取樣50ml,檢查COD,評(píng)價(jià)處理效果。
(2)取此廢水1L置于4L的塑料杯中,緩慢向其中滴加0.5%,1%的雙氧水溶液,反應(yīng)一定時(shí)間后取樣50ml,測(cè)定COD值,評(píng)價(jià)處理效果。
(3)取此廢水1L置于4L的塑料杯中,通入氣體流量為4L/min的空氣的同時(shí)緩慢向其中滴加雙氧水溶液,反應(yīng)一定時(shí)間后取樣50ml,測(cè)定COD值,評(píng)價(jià)處理效果。
PH值和溫度采用PH計(jì)進(jìn)行測(cè)定,COD值采用重鉻酸甲法測(cè)定[2],所有實(shí)驗(yàn)均是在室溫下進(jìn)行。
根據(jù)模擬現(xiàn)場(chǎng)工況,擬定此廢水定量:PH8.5,溫度20℃,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
將此廢水置于塑料杯中,調(diào)整廢水的溫度為20°C分別向其中通入氣體流量為4L/min的空氣1h、2h,4h,6h,后取樣測(cè)試COD值,得到的結(jié)果如表1所示:
表1 空氣曝氣與COD的關(guān)系
圖1 空氣曝氣與COD的關(guān)系
從表1和圖1中可以看出,通入空氣曝氣后廢水原液的COD值均有下降,隨著空氣曝氣時(shí)間的延長(zhǎng),廢水COD的去除率也逐漸上升。這說明空氣中的氧氣將廢水中的亞硫酸根離子氧化,通入空氣的時(shí)間越長(zhǎng),亞硫酸根被氧化的量越多,故COD值越低;當(dāng)再次繼續(xù)通入空氣6h時(shí),廢水中COD的去除率幾乎保持不變。
將此廢水置于塑料杯中,調(diào)整廢水的溫度為20°C分別向其中緩慢加入0.5%和1%的雙氧水溶液,攪拌均勻后反應(yīng)時(shí)間為30min,后取樣測(cè)試COD值,得到的結(jié)果如表2所示:
表2 雙氧水濃度與COD的關(guān)系
圖2 雙氧水濃度與COD的關(guān)系
從表2和圖2中可以得出:向此廢水中加入雙氧水,廢水原液的COD值呈下降趨勢(shì),去率約25%左右,這是因?yàn)殡p氧水具有較強(qiáng)的氧化性,將廢水中的亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽,故COD去除率升高。后研究雙氧水的濃度對(duì)廢水COD的影響,隨著雙氧水濃度的增高,COD的去除率幾乎沒有變化。
將此廢水置于塑料杯中,調(diào)整廢水的溫度為20°C向其中通入氣體流量為4L/min的空氣4h,同時(shí)向其中緩慢滴加0.5%的雙氧水,攪拌均勻后取樣測(cè)試COD值,得到的結(jié)果如表3所示:
表3 空氣曝氣+雙氧水與COD的關(guān)系
圖3 空氣曝氣+雙氧水與COD的關(guān)系
從表3和圖3中可以看出,空氣曝氣4h的COD去除率為70%,投加雙氧水0.5%的COD的去除率為20%,空氣曝氣4h+雙氧水0.5%的COD的去除率為87%。第三種方法COD的去除率最高的原因在于兩種作用的協(xié)同作用。
(1)針對(duì)于廢酸廠廢氣吸收裝置中廢水COD的降低,空氣曝氣,以及投加雙氧水都是有效的,為后期推廣生產(chǎn)提供了可靠的依據(jù)。
(2)上述方法中處理廢水COD的最佳條件為:溫度:20°C,PH:8.5,雙氧水:0.5%,空氣曝氣4h。
(3)在上述最佳條件下,廢水COD的去除率為87%。