有機硅廢水處理臭氧-雙氧水聯(lián)用氧化技術(shù)
有機硅生產(chǎn)工藝廢水中主要污染物為硅氧烷及氯鹽,主要來源于氯甲烷合成,單體合成,鹽酸脫吸,二甲水解,裂解,渣漿水解等有機硅生產(chǎn)的工藝環(huán)節(jié),成分較復雜,氯離子含量高,硅氧烷含量高,COD(化學需氧量)含量高,但B/C(生化需氧量/化學需氧量)比值低,一般低于0.2,采用生化處理方法難以處理達標,需在末端增設(shè)深度處理工藝從而去除廢水中難生物降解的有機污染物。
1、材料與方法
1.1 廢水的水質(zhì)
本中試研究對象為某有機硅生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)生化處理后的廢水,經(jīng)分析檢測,該水樣的水質(zhì)指標如表1所示。
1.2 實驗裝置及材料
氧化裝置:配套50g/h氧氣源臭氧發(fā)生器,配套氣源及氣源處理系統(tǒng),自控單元等。材料:液堿(30%NaOH)雙氧水(30%),氧氣(99.99%)。
1.3 水質(zhì)分析方法
COD采用《水質(zhì)化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》HJ828-2017測定,TOC采用《水質(zhì)總有機碳(TOC)的測定非色散紅外線吸收法》HJ501-2009測定,氯離子濃度采用《水質(zhì)無機陰離子(F-,Cl-,Br-,NO2-,NO3-,PO43-,SO32-,SO42-)的測定離子色譜法》HJ84-2016測定,pH采用《水質(zhì)pH值得測定玻璃電極法》GB/T6920-1986測定。
2、研究方法
打開臭氧發(fā)生器,設(shè)置氧氣氣源的流量為8L/min,該臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量為0.8g/min。取生化出水的80L,加液堿調(diào)節(jié)pH值至8.47,倒入AOP氧化裝置中,接通臭氧發(fā)生器,通過曝氣方式使?jié)舛葹?/span>100g/m3的臭氧加入反應(yīng)體系,同時以1.35mL/min的速度將雙氧水滴入反應(yīng)器,以進行氧化反應(yīng),在反應(yīng)期間通過液堿維持廢水pH值在8.2~8.9之間,每隔20min取樣測定廢水中的COD和TOC。
3、結(jié)果分析
3.1 COD去除效果分析
對氧化反應(yīng)各時間點取樣廢水中COD濃度進行檢測,結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,隨著反應(yīng)時間延長,出水COD呈持續(xù)下降趨勢,當反應(yīng)時間為40min時,出水COD可降至150mg/L以下,即達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996中的二級排放標準,此時臭氧投加量為32g,雙氧水投加量為54mL。當反應(yīng)時間為80min時,COD可降至100mg/L以下,即達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996中的一級排放標準,此時臭氧投加量為64g,雙氧水投加量為108mL。說明臭氧-雙氧水聯(lián)用氧化工藝可無選擇性地對該廢水中的污染物進行氧化降解。
3.2 TOC去除效果分析
對氧化反應(yīng)各時間點取樣廢水中TOC進行檢測,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,隨著反應(yīng)時間延長,出水TOC呈持續(xù)下降趨勢,說明在整個氧化過程中,都有有機物被完全降解為二氧化碳,水等其他無機物。
3.3 TOC與COD的相關(guān)性分析
對TOC與COD的相關(guān)性進行分析,結(jié)果如圖3所示,廢水中TOC與COD之間存在線性關(guān)系,具體如下:
TOC=(0.17708±0.00718)COD
總在整個氧化過程中,有機碳含量與化學需氧量的線性同步變化從另一個角度說明臭氧-雙氧水聯(lián)用氧化工藝對該有機硅廢水中污染物的無選擇性氧化。
4、結(jié)論
(1)采用臭氧-雙氧水聯(lián)用氧化的處理方式,可以無選擇性降解有機硅廢水中難生物降解有機污染物。
(2)通過控制反應(yīng)時間,臭氧-雙氧水聯(lián)用氧化可將經(jīng)生化處理的有機硅廢水處理至COD含量滿足《污水綜合排放標準》GB8978-1996中的二級排放標準和一級排放標準。(來源:江蘇藍必盛化工環(huán)保股份有限公司)