CN101973669A - 一种eps废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保领域,公开了一种EPS废水处理工艺。该工艺包括前期中和、混凝沉淀处理,中期生化处理及后期深度处理,其特征在于所述的中期生化处理是将经过前期中和、混凝沉淀处理的出水引入脉冲厌氧反应器进行厌氧生化处理,经厌氧处理后的出水进入接触氧化池进行好氧生化处理,所述的后期深度处理是将生化处理后的出水先经电催化氧化处理,再经混凝沉淀和过滤,最终得到可回用的中水。本发明整套工艺的投资成本低,运营成本按每处理1吨废水计仅需2元,为现有印染废水回用工艺的1/3。

Description

一种EPS废水处理工艺
技术领域
[0001] 本发明属于环保领域,涉及一种EPS废水处理工艺。 背景技术
[0002] EPS (可发性聚苯乙烯)通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物,是一种树脂与物理性发 泡剂和其它添加剂的混合物。EPS可用来制造各种制品如一次性饮料杯、吸收能量的汽车用 减震器或隔热材料。在聚苯乙烯生产过程中会产生大量废水,包括生产母液和聚苯乙烯粒 子冲洗水,废水中以阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)为主,且含有少量脂肪族 有机物与苯乙烯单体,废水可生化性差,具有一定毒性。如果未经有效处理排放到水体中, 将会对水体环境和人类的身体健康都产生严重的影响。
[0003] 随着国家节能减排相关政策的出台,对每个排污企业污水排放量都有明确的限 制,直接表现为对企业供水、排水量的限制和供水、排污费的大幅度提高。从企业自身的角 度考虑,企业要发展就要扩大生产规模,但扩大生产规模,必然导致排污增加。因此解决EPS 生产废水的深度处理和回用也已经成为企业继续发展的唯一途径。
[0004] 目前,EPS废水主要采用化学除磷和传统的活性污泥法进行处理。EPS废水先通过 化学絮凝沉淀出去含有的大部分磷,及部分固体颗粒物质和大分子有机物,然后采用生物 处理去除废水中的大部分有机污染物质,生化处理出水经二沉池分离活性污泥后,处理后 废水水质指标可达到国家规定的排放标准。但该工艺维护复杂,出水水质不稳定。另外,传 统的活性污泥法依靠二沉池进行泥水分离,使得曝气池中污泥浓度不能太高以及必须控制 较短的SRT值,导致处理装置容积负荷低、占地面积大、耐冲击负荷差等且易受污泥膨胀的 影响。
[0005] 刘晓东、倪宁等在2006年4月第24卷第2期《环境工程》上发表的《混凝沉淀-活 性炭生物池工艺处理聚苯乙烯废水》一文中,公开了一种利用混凝沉淀-活性炭生物池工艺 处理聚苯乙烯废水的方法,其工艺流程图见图1。经该工艺处理的EPS废水COD最低可降 至70mg/L。但是该工艺涉及调节池1座、中和混凝沉淀池2座,活性炭生物池2座,二沉池 2座,斜管沉淀池1座,污泥浓缩池2座,占地面积大、投资成本高,且易受污泥膨胀的影响。
[0006] 2010年6月23日公开的申请号为200810235447. 1的中国发明专利申请公开了 “一种可发性聚苯乙烯废水回用工艺”,该工艺中EPS废水先后经过预处理、中和反应、混凝 沉淀、厌氧处理、好氧处理、MBR系统及RO系统,最终出水可达到《污水再生利用工程设计规 范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷却用水的水质控制指标。但是,该工艺中使用了膜 生物反应器(MBR)和RO系统投资大,运营成本较高,以每处理1吨废水计,运营成本需5〜6兀。
发明内容
[0007] 本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种EPS废水处理工艺。
[0008] 本发明的技术方案如下:[0009] 一种EPS废水处理工艺,包括前期中和、混凝沉淀处理,中期生化处理及后期深度 处理,所述的中期生化处理是将经过前期中和、混凝沉淀处理的出水引入脉冲厌氧反应器 进行厌氧生化处理,经厌氧处理后的出水进入接触氧化池进行好养生化处理,所述的后期 深度处理是将生化处理后的出水先经电催化氧化处理,再经混凝沉淀和过滤,最终得到可 回用的中水。
[0010] 由于EPS废水原水呈酸性,不利于后续化学除磷龚况中含磷沉淀物的形成,故所 述的前期中和、混凝沉淀处理中将先EPS生产废水用石灰乳(Ca(OH)2)或生石灰(CaO)调 节pH至6〜9,形成的含磷沉淀物进行固液分离后出水进入预曝气池进行曝气,经曝气后 的出水与混凝剂聚合氯化铝及聚丙烯酰胺反应混凝沉淀,以除去EPS废水中含有的大部分 磷,及部分固体颗粒物质和大分子有机物,经固液分离后的出水进入中期处理工序。
[0011] 所述的前期中和、混凝沉淀处理出水先进入调节池,再进行中期生化处理。
[0012] 所述的废水在脉冲厌氧反应器中进行厌氧生化处理的时间为10〜14小时。
[0013] 所述的电催化氧化处理使用的电催化氧化装置以炭纤维(ACF)为阴极,以铸铁为 阳极。
[0014] 电催化氧化反应方程式:
[0015]-阴极:Fe3++e_ —Fe2+
[0016]-阳极:Fe2++H0 · — Fe3++H202
[0017] H2O2+ · HO — HO · +H2O
[0018] Fe3++H202 — Fe2++H0 ·+H.
[0019] 在氧析出反应的电位区,金属氧化物表面可能形成高价态氧化物,因此在阳极上 存在两种状态的活性氧,即吸附的氢氧自由基和晶格中高价态氧化物的氧。阳极表面氧化 过程分两阶段进行,首先溶液中的H2O或· HO在阳极上放电并形成吸附的氢氧自由基,然 后吸附的氢氧自由基和阳极上现存的氧反应,并使氢氧自由基中的氧转移给金属氧化物晶 格,形成高价氧化物。
[0020] 所述的过滤使用孔径为3〜10 μ m的不锈钢过滤器。
[0021] 本发明的有益效果:
[0022] 1、本发明对已有成熟的废水处理工艺重新进行优化组合和改进,工艺流程简单, 在不使用反渗透膜处理系统的情况下,具有很好的有机物、悬浮物及磷去除效果,有效解决 了 EPS废水深度处理问题,废水回用达到50%,回用水质中COD、BOD、SS、含磷量等均达到 EPS行业中水回用标准,解决了企业发展与污染物排放之间的矛盾,实现企业的节能减排目 标;而且本发明整套工艺的投资成本低,运营成本按每处理1吨废水计仅需2元,为现有印 染废水回用工艺的1/3。
[0023] 2、本发明采用脉冲厌氧反应器代替现有的厌氧反应池,脉冲厌氧反应器具有不需 使用填料、没有悬浮物堵塞,不会产生污泥膨胀、运行稳定、投资成本比同类型的反应器少 20〜30 %,节省动力80 %〜90 %的优点。
[0024] 3、本发明采用电催化氧化装置能处理高浓度,生化难降解废水,采用碳电极,以实 现铁的还原极大化。附图说明
[0025] 图1《一种利用混凝沉淀_活性炭生物池工艺处理聚苯乙烯废水的方法》公开的 工艺流程图。
[0026] 图2本发明实施例1工艺流程图。
具体实施方式
[0027] 实施例1
[0028] 前期中和、混凝沉淀处理:首先EPS废水经Imm格栅去除颗粒较大杂质后进入反应 槽,在反应槽内通过投加石灰乳将废水的PH调节到8,形成的含磷沉淀物在沉淀池1中进行 第一次固液分离,沉淀进入污泥池,出水进入预曝气池进行曝气,然后进入反应槽2,在反应 槽2中与混凝剂聚合氯化铝及聚丙烯酰胺反应,使EPS废水中含有的大部分磷,及部分固体 颗粒物质和大分子有机物转化为沉淀,形成的沉淀在沉淀池2中固液分离进入污泥池,出 水进入调节池进行水质水量的调节。
[0029] 中期生化处理:调节池出水用泵提升至脉冲厌氧反应器进行厌氧生化处理,以提 高EPS废水的可生化性,同时去除一部分难降解有机化合物,厌氧处理时间为12小时。厌 氧处理出水进入接触氧化池进行好氧生物处理,同时起到反硝化脱氮作用,接触氧化池出 水进入二沉池,二沉池出水已达到排放标准,可排放,也可继续进行后期深度处理,以使出 水达到中水回用的指标。
[0030] 后期深度处理:将生化处理后的二沉池出水先经电催化氧化处理,该装置以炭纤 维为阴极,以铸铁为阳极。再经聚合氯化铝混凝沉淀,最后使用5 μ m的不锈钢过滤器过滤, 得到可回用的中水。
[0031] 工艺流程如图2所示:
[0032] 处理水质如表1所示,由表1可看出本工艺得到的回用中水水质不仅达到《污水再 生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷却用水的水质控制指标,而且回 用水的COD。及磷含量远远低于国标的要求。
[0033] 表 1
工艺段 pH CODcr (mg/L) BOD (mg/L) SS (mg/L) 磷 (mg/L)原废水 5.0 1800 400 500 100脉冲厌氧池出水 7.8 800 250 200 3接触氧化池出水 7.2 90 10 70 1过滤池出水 7.2 45 10 5 0.3回用标准 6.0-9.0 50 10 5 1
[0035] 实施例2
[0036] 前期中和、混凝沉淀处理:首先EPS废水经0. 5mm格栅去除颗粒较大杂质后进入反
5应槽,在反应槽内通过投加石灰乳将废水的PH调节到7〜9,形成的含磷沉淀物在沉淀池1 中进行第一次固液分离,沉淀进入污泥池,出水进入预曝气池进行曝气,然后进入反应槽2, 在反应槽2中与混凝剂聚合氯化铝及聚丙烯酰胺反应,使EPS废水中含有的大部分磷,及部 分固体颗粒物质和大分子有机物转化为沉淀,形成的沉淀在沉淀池2中固液分离进入污泥 池,出水进入调节池进行水质水量的调节。
[0037] 中期生化处理:调节池出水用泵提升至脉冲厌氧反应器进行厌氧生化处理,以提 高EPS废水的可生化性,同时去除一部分难降解有机化合物,厌氧处理时间为14小时。厌 氧处理出水进入接触氧化池进行好氧生物处理,同时起到反硝化脱氮作用,接触氧化池出 水进入二沉池,二沉池出水已达到排放标准,可排放,也可继续进行后期深度处理,以使出 水达到中水回用的指标。
[0038] 后期深度处理:将生化处理后的二沉池出水先经电催化氧化处理,该装置以炭纤 维为阴极,以铸铁为阳极。再经聚合氯化铝混凝沉淀,最后使用5μπι的不锈钢过滤器过滤, 得到可回用的中水。
[0039] 工艺流程同实施例1,处理水质如表2所示,由表2可看出本工艺得到的回用中水 水质不仅达到《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷却用水的 水质控制指标,而且在COD。及磷的去除方面远远超出了国标的要求。
[0040]表 2
[0041]
Figure CN101973669AD00061

Claims (6)

  1. 一种EPS废水处理工艺,包括前期中和、混凝沉淀处理,中期生化处理及后期深度处理,其特征在于所述的中期生化处理是将经过前期中和、混凝沉淀处理的出水引入脉冲厌氧反应器进行厌氧生化处理,经厌氧处理后的出水进入接触氧化池进行好氧生化处理,所述的后期深度处理是将生化处理后的出水先经电催化氧化处理,再经混凝沉淀和过滤,最终得到可回用的中水。
  2. 2.根据权利要求1所述的废水处理工艺,其特征在于所述的前期中和、混凝沉淀处理 是将先EPS生产废水调节pH至6〜9后进行固液分离,出水进入预曝气池进行曝气,经曝 气后的出水与混凝剂聚合氯化铝及聚丙烯酰胺反应混凝沉淀,经固液分离后的出水进入中 期生化处理工序。
  3. 3.根据权利要求1所述的废水处理工艺,其特征在于所述的前期中和、混凝沉淀处理 出水先进入调节池调节水质、水量,再进行中期生化处理。
  4. 4.根据权利要求1所述的废水处理工艺,其特征在于所述的废水在脉冲厌氧反应器中 进行厌氧生化处理的时间为10〜14小时。
  5. 5.根据权利要求1所述的废水处理工艺,其特征在于所述的电催化氧化处理使用的电 催化氧化装置以炭纤维为阴极,以铸铁为阳极。
  6. 6.根据权利要求1所述的废水处理工艺,其特征在于所述的过滤使用孔径为3〜 10 μ m的不锈钢过滤器。
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