CN101973669A

CN101973669A - 一种eps废水处理工艺

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Publication number: CN101973669A
Application number: CN2010102993379A
Authority: CN
Inventors: 邵志军; 李洪芳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2011-02-16

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

本发明属于环保领域，涉及一种EPS废水处理工艺。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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元。

发明内容

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。

本发明的技术方案如下：

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。

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。

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。

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。

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。

电催化氧化反应方程式：

-阴极：Fe³⁺+e-→Fe²⁺

-阳极：Fe²⁺+HO·→Fe³⁺+H₂O₂

H₂O₂+·HO→HO·+H₂O

Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO·+H⁺

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。

所述的过滤使用孔径为3～10μm的不锈钢过滤器。

本发明的有益效果：

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。

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。

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

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。

图2本发明实施例1工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

前期中和、混凝沉淀处理：首先EPS废水经1mm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。

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。

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5μm的不锈钢过滤器过滤，得到可回用的中水。

工艺流程如图2所示：

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_c及磷含量远远低于国标的要求。

表1

实施例2

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。

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。

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_c及磷的去除方面远远超出了国标的要求。

表2

Claims

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.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.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.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.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.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3～10μm的不锈钢过滤器。