新沂高氨废水处理设备优质服务

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　酚类物质是一类原生质毒物，不仅对生物体具有毒害作用，而且难以被降解，对水生生物以及水质造成严重污染。常用于处理含酚废水的方法有溶剂萃取法、活性炭吸附法、化学氧化法以及生物处理法等。

　　针状焦是生产高功率石墨电极的原料，其生产工艺所产生的废水通常含有浓度较高的挥发酚和少量的苯胺类物质，而且pH值较高，接近于10。在这种苛刻的条件下，上述处理方法难以达到良好的除酚效果。基于苯乙烯系骨架的树脂具有苯环结构，能够与酚类物质通过π-π作用结合，从而实现高效除酚，因此，本文研究了一种以苯乙烯系树脂为吸附剂的针状焦废水处理方法。

　　1、实验部分

　　1.1 实验材料与仪器

　　废水取自鞍山某厂，其COD含量为48460mg/L，主要含有挥发酚12028.9mg/L、氨氮1057.83mg/L、硫化物806.18mg/L，pH值为9.49。苯乙烯系大孔吸附树脂、大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。无水乙醇、氢氧化钠、盐酸(均为分析纯)。

　　恒流泵(FlashA型)，气泵(OTS-750-30L型)，中压层析柱(15mm×360mm)，气质联用仪(GC-MS/7890A-5975C型)，高效液相色谱仪(iChrom5100型)，C18色谱柱(5μm，4.6mm×250mm)。

　　1.2 废水预处理及树脂活化方法

　　废水预处理：采用5μm的滤板过滤废水，除去悬浮物和固体杂质。

　　大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂活化步骤：清水浸泡树脂数次至上清液澄清。1mol/LHCl浸泡树脂24h后，用清水冲洗树脂至流出液pH接近中性。1mol/LNaOH浸泡树脂24h后，用清水冲洗树脂至流出液pH接近中性。

　　苯乙烯系大孔吸附树脂活化步骤：清水浸泡树脂数次至上清液澄清。无水乙醇浸泡树脂24h。清水冲洗树脂至无乙醇气味。

　　1.3 不同树脂的穿透和再生实验

　　动态吸附实验：分别取3种活化后的树脂60mL装于相同尺寸的中压层析柱(15mm×360mm)内，废水流速为5mL/min，每隔15min取流出液，稀释100倍后用高效液相色谱测定峰面积，绘制突破曲线。

　　静态脱附实验：

　　(1)大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂脱附：树脂吸附饱和后，用气泵将层析柱内的液体全部吹出，将1mol/L的NaOH泵满层析柱，浸泡1h。浸泡结束后再次用气泵吹出液体，泵满1mol/L的NaOH浸泡1h，吹出液体完成树脂的脱附再生。

　　(2)苯乙烯系大孔吸附树脂脱附：树脂吸附饱和后，用气泵将层析柱内的液体全部吹出，并将无水乙醇泵满层析柱，浸泡1h。浸泡结束后再次用气泵吹出液体，泵满无水乙醇并浸泡1h，吹出液体完成树脂的脱附再生。

　　1.4 树脂稳定性实验

　　将吸附的树脂重复动态吸附、静态脱附步骤3次，将流出液稀释100倍后用高效液相色谱测定峰面积，绘制突破曲线。

　　1.5 分析方法

　　用气相色谱质谱联用对废水成分进行鉴定，分析条件：HP-5MS毛细管色谱柱(30m×250μm×0.25μm)。载气：氦气。进样口温度：280℃。分流比：50∶1。溶剂延迟：0min。程序升温：色谱柱初始温度设为60℃，保持2min。然后以15℃/min的速率升温至280℃，保持15min。质谱电离方式：EI。电子能量：70eV。质量扫描范围：30～480u。传输线温度：280℃。离子源温度：230℃。四极杆温度：150℃。谱库：NIST。

　　根据高效液相色谱法测定流出液和原废水中峰面积的比值进行定量计算。色谱分析条件如下。色谱柱：C18(5μm，4.6mm×250mm)。柱温：30℃。流速：1mL/min。检测波长：280nm。进样量：100μL。流动相：水-乙腈。梯度：0～15min，30%乙腈。15～30min，70%乙腈。30～45min，30%乙腈。

　环保与安全在企业生产中同等重要，环保不达标，企业就不能很好的生存和发展。如何通过有效途径做好废渣、废气、废水的回收再利用，对有效降低企业产品成本、减少环境污染，提高经济效益和社会效益，增强企业竞争力具有重大意义。

　　1、清净废水处理工艺现状

　　氯碱发展公司乙炔发生采用电石湿法工艺，电石成本占到PVC总成本的75%以上，更是占到乙炔气成本的95%以上，现乙炔发生装置有9台发生器，由于工业电石中含有硫化钙、磷化钙等杂质，电石在发生器内水解产生的粗乙炔气中夹杂的磷化氢、硫化氢、二氧化碳等杂质气，降低乙炔气纯度及氯乙烯合成的转化率，同时，乙炔气含H2S、PH3气体均能与催化剂(触媒)发生不可逆吸附，使催化剂中毒，降低催化剂的使用寿命，其中PH3会降低乙炔气的自燃点，与空气接触会燃烧，危及生产安全，所以粗乙炔气必须进行清净处理。

　　粗乙炔气首先进入冷却塔降温至≤45℃，一部分进入乙炔气柜缓存，一部分通过水环泵加压至60～80kPa后，进入1#清净塔、2#清净塔与有效氯为0.085%～0.120%、pH值7.0～8.0的次氯酸钠逆向接触除去硫化氢、磷化氢等杂质，然后经中和塔与氢氧化钠逆向接触，得到的纯度≥98.5%、pH值7.0～8.0的合格乙炔气送转化工序使用。清净使用的新鲜次氯酸钠由一次水与有效氯为10%～15%的浓次氯酸钠按一定比例配制而成。为保证清净效果，工艺要求根据乙炔流量需向清净塔内连续补充新鲜NaClO约35～45m3/h，在这个过程中，产生了约45m3/h的次氯酸钠废水。配制新鲜NaClO需耗用大量一次水，而产生的温度为60～70℃的次氯酸钠废水经冷却塔循环冷却器冷却后，为控制冷却塔液位，一部分送冷却塔作为粗乙炔气的洗涤、冷却剂，一部分经折流槽冷却、沉淀、曝气后用于配制清净用次氯酸钠。当环境温度高时，这部分次氯酸钠废水温度偏高，同时其中的杂质不能充分除去，而且配制的新鲜次氯酸钠有效氯含量不稳定，影响清净效果，因此常需排入发生渣浆池再送压滤工序处理，不能充分回收循环利用。

　　作为输送乙炔气的关键设备水环泵，为保证该泵的输送能力，需通过不断补充水控制其气液分离器和泵腔内的液位，而补充的机封水(10～15m3/h)也会间断排入地沟，然后流入发生渣浆池。

　　上述清净废水连续被排入渣浆池与渣浆混合，废水中溶解的乙炔气(含量约430mg/L)自然挥发流失，不仅污染环境，还因乙炔气与空气混合易发生爆炸(爆炸范围2.3%～81%)而存在安全隐患，同时也造成了水资源的浪费。因此采取科学有效的技术和工艺，回收清净废水中的乙炔气并将处理后的废水循环利用，实现生产过程中的是今后企业发展的必然趋势。

　　2、技术方案

　　乙炔清净废水综合利用项目是在现有电石渣浆回收乙炔气装置处增加1台脱析器及1台空冷器;在水环泵房北侧安装1台12m3的收集槽;在发生装置西侧安装斜管沉降池、凉水塔、凉水池及配套机泵。次氯酸钠废水从清净单元用泵送入清净废水乙炔脱析器;水环泵机封外排水由管道自流进入收集槽后，用液下泵经管道与次氯酸钠废水混合一并送入乙炔脱析器，在真空泵作用下溶解的乙炔气经负压脱析后进入空冷器冷却，并入原渣浆回收乙炔气系统，处理后的合格乙炔气(含O2≤1%，纯度≥90%)并入系统。脱除乙炔气的废水进入斜管沉降池，利用重力使杂质充分沉降并自动定时排放，清液则可通过溢流至集水池，然后经凉水塔循环泵送至凉水塔冷却，并利用凉水塔的风机，使其与空气充分接触对流冷热交换，让其中残留的乙炔气充分挥发出来，废水中乙炔气含量<30×10-6，经废水输送泵送至清净单元用于配制新鲜次氯酸钠，部分送乙炔发生器作为补充水循环利用。

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清净废水回收装置所需氮气、仪表气、冷却循环水合理利用乙炔厂现有公用工程;利用在线分析系统对现有渣浆回收乙炔气氧含量进行分析，当回收乙炔气中含氧量>1%时，系统自动切换至安全排空状态。

　　目前清净废水平均流量60m3/h，其中含乙炔气约430mg/L，经技术改造后，在满足装置工艺条件的情况下，使乙炔气回收率高达96%以上。

　　3、技术原理

　　根据乙炔气的溶解度随温度升高压力降低而减小的原理，利用真空泵将脱吸塔内废水抽负压，将废水中溶解的乙炔气脱析出来。脱析塔底部排出的废水利用重力分离出杂质、利用冷热交换降低其温度，对清净废水中的乙炔气回收，并将废水处理后循环利用。

　　4、改造后的工艺流程简述

　　由清净冷却塔排入废次氯酸钠A槽的次氯酸钠废水经泵增压后，根据冷却塔液位控制要求，一部分经冷却塔循环冷却器冷却后进入冷却塔循环使用，未冷却的部分进入清净废水乙炔脱析器中。从水环泵气液分离器排出的废水经水环泵排水收集槽收集，再经液下泵送至废次氯酸钠泵出口管道，与未冷却的次氯酸钠废水一起也进入清净废水乙炔脱析器中。这些清净废水在负压状态下进行闪蒸脱析，脱析出来的乙炔气经空冷器冷却后进入原渣浆回收乙炔气系统，经过气水分离后，一部分气体进入冷却器，冷却后进入含氧量在线分析仪进行含氧量实时监测，氧含量≥1%时，乙炔气经阻火器排空，氧含量<1%时，乙炔气经缓冲后送乙炔气柜。脱析器底部排出的废水进入斜管沉降池，再通过自然溢流至集水池，然后经凉水塔循环泵送至凉水塔冷却，并利用凉水塔的风机，使其与空气充分接触对流，让其中残留的乙炔气充分挥发出来。废水在凉水池内缓存后，经清净废水输送泵送至废次钠水B槽