CN211367337U - 一种c9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统，C9树脂碱性含氟废水储液池中的碱性废水出口通过第一动力泵接第一沉淀池中，第一沉淀池出水口通过第二动力泵接第二沉淀池，酸性含磷酸根废水储液池通过第三动力泵接第二沉淀池，第二沉淀池的出水口通过第四动力泵接氧化池，氧化池的出水口通过第五动力泵接SBR生化池,初沉池经第六动力泵接SBR生化池，SBR生化池的出水口经第第七动力泵接臭氧塔，臭氧塔上安装有回用水管。本实用新型通过该处理装置极大降低废水后续处理难度，有效回收资源，可降低处理成本。

Description

一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统，属于工业水处理领域。

背景技术

在化工生产中C9石油树脂和双氧水是两种非常重要的化工产品，有着非常广泛的用途。C9石油树脂与其他聚合物配合使用后，具有改善或增强产品某种性质的功能，在涂料、橡胶粘合剂等行业有着广泛的应用。双氧水作为一种绿色环保化学品，在环保、医药、造纸、纺织、食品、化学品合成、冶金等领域应用广泛，它们在化工企业的生产规模在逐年上升。但随着国家对企业“三废”的治理力度加大，其生产过程中产生的废水处理技术问题成为化工企业环保工作的新焦点。

C9石油树脂的生产工艺比较复杂，造成废水生物毒性大，B/C比通常在0.18-0.22，呈强碱性，pH值12以上，废水生化降解性极差。特别是废水中含有约13000mg/L以上高浓度F^-离子的处理问题，是目前废水处理工艺未加关注和控制到排放标准的最大缺陷。

其次，目前过氧化氢生产中国内大多数企业采用蒽醌法，产生的污水主要来源有：洗涤水、氢化塔催化剂再生时水蒸气冷凝后的混合污水和白土床再生时的污水，另外有来自各排放口的废水，主要污染物有2-乙基蒽醌、重芳烃和磷酸三辛酯，以及2%-7%双氧水。废水的颜色为浅橙色，有较浓的重芳烃气味，废水中PO₄ ^3-离子浓度约为300mg/L-400mg/L、COD8000mg/L-10000mg/L、pH值在1.5-2.5之间，特别是废水中过氧化氢对活性污泥生态系统有强烈破坏作用，所以废水生化降解性极差。

目前，国内外对于双氧水废水处理通常采用气浮隔油去除废水中大部分的脂类物质，再通过加入Fe²⁺离子与废水中过氧化氢发生芬顿氧化反应，以去除废水中的过氧化氢和有机污染物，如：“重力隔油-混凝气浮-催化氧化-活性炭吸附工艺”，“三级重力隔油-混凝气浮-过氧化氢催化氧化-絮凝沉淀-接触氧化工艺”，“隔油-混凝气浮-过氧化氢催化氧化-絮凝沉淀-水解酸化-两段接触氧化工艺”，以及“重力隔油-混凝气浮-催化氧化-生物炭塔工艺”等处理工艺。但现行工艺不易使全部污染物达到最新排放标准，而且工艺流程较为繁琐且处理成本高，另外达到吸附饱和后的活性炭仍然是危废，难以处置。生化处理法是对有机废水处理的最低成本的处理技术，所以蒽醌法过氧化氢生产废水采用生化处理是首选。但该工艺各类废水水质差异大、成分复杂，特别是2-7%过氧化氢对活性污泥生态系统有强烈破坏作用，很难直接用生化方法对其进行处理。其次。该废水高浓度的PO₄ ^3-无法仅通过生化处理达到排放标准。因此，目前化工厂在C9树脂生产废水和蒽醌法过氧化氢生产废水处理技术上需要研发新技术，特别是在循环经济和清洁生产理念指导下研发对F^-和PO₄ ^3-进行资源回收利用的新技术。

本方法首先将可溶性钙离子加入含氟离子碱性废水沉淀池中，钙离子与氟离子在碱性条件下生成氟化钙沉淀，对F^-进行有效回收。其次氟化钙沉淀后上清液按照一定比例与含磷酸根酸性氧化氢生产废水混合，使氟化钙沉淀后碱性废水中剩余的钙离子充分利用，与磷酸根反应生成磷酸钙沉淀并进行回收。反应过程中生成的磷酸钙沉淀会再一次吸附一定量的氟离子，使得氟离子含量降低5-8mg/L。最后将沉淀后上清液送入氧化池中，调节废水的pH值，加入铁盐与废水本身所含的过氧化氢发生芬顿氧化反应。通过芬顿反应一方面会使得废水中的有机物被反应产生的羟自由基氧化分解，降低了后续生化处理的负荷，另一方面芬顿反应也进一步降低废水中PO₄ ^3-离子的含量，该过程产生的沉淀可作为水泥的原料。在经过前期预处理后，废水中的主要环境污染物已经得到了很好的控制，COD低于300mg/L,TOC含量低于60mg/L，氟离子含量在15mg/L-25mg/L之间；磷酸根含量在1mg/L-2mg/L。之后将工厂产生的生活污水与经过预处理的废水混合，在SBR反应池进行生化反应，出水再经过臭氧塔进行进一步的氧化消毒处理，使其出水完全符合回用水标准，出水指标COD<50mg/L，PO₄ ^2-<0.5mg/L，NH₄ ⁺-N<5mg/L，H₂O₂基本实现完全处理。因此本实用新型技术确定了最佳工艺流程和操作参数，为该废水治理达标排放和资源回收利用提供了最佳处理路径，对过氧化氢生产企业的可持续发展提供环保技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统，该装置可使废水治理达标排放和资源回收利用。

本实用新型提供的一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统， C9树脂碱性含氟废水储液池中的碱性废水出口通过第一动力泵接第一沉淀池中，第一沉淀池出水口通过第二动力泵接第二沉淀池，酸性含磷酸根废水储液池通过第三动力泵接第二沉淀池，第二沉淀池的出水口通过第四动力泵接氧化池，氧化池的出水口通过第五动力泵接SBR生化池, 初沉池经第六动力泵接SBR生化池，SBR生化池内设置有第四搅拌器、曝气头，SBR生化池的出水口经第第七动力泵接臭氧塔，臭氧塔内有填料，臭氧塔底部接臭氧发生器，臭氧塔上安装有回用水管。

上述中，第一沉淀池上安装有加钙管、第一加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第一搅拌器，底部有通过第一阀门接第一沉淀回收装置。

上述中，第二沉淀池上安装有加碱管、第二加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第二搅拌器、第一pH检测器，底部通过第二阀门接第二沉淀回收装置。

上述中，氧化池上安装有加催化剂管、加酸管，里面安装有第三搅拌器和第二pH检测器，底部通过第三阀门接铁泥沉淀回收装置。

采用上述处理手段，本实用新型取得了如下的积极成效：

1、C9废水处理技术中现行工艺的最大缺陷是对于F^-的排放未加关注和控制达到排放标准。本实用新型工艺针对不同两种废水水质特点，采用“分流预处理”方式，先利用钙盐与废水高浓度F^-生成CaF₂沉淀，实现有效回收F^-目标。其次，利用CaF₂沉淀后上清液与过氧化氢废水混合，充分提升酸性废水碱度，大幅减少后续进行芬顿氧化调节pH值的加碱量，实现了化学药剂的最大利用和最少用量。再次，过氧化氢废水含有300-400mg/L高浓度的PO₄ ^3-离子，不能仅通过生化处理达到排放标准。CaF₂沉淀上清液与过氧化氢废水混合后，又可以充分利用CaF₂沉淀上清液中剩余的钙离子对磷酸根离子进行沉淀，回收磷酸钙产品，实现最少量药剂使废水中F^-、PO₄ ^3-最高效资源化回收目标。本实用新型得到纯度85%以上的氟化钙和30%磷酸钙固体，产生具有经济价值的附属产品，显著降低废水的处理成本40%以上。

2、生化法是处理高浓度有机废水的最常用和低成本技术，但双氧水废水中2-7%过氧化氢对生化处理中活性污泥生态系统有强烈的破坏作用。本实用新型中经过沉淀反应后，再利用芬顿氧化原理除去废水中含有的过氧化氢，不仅消除双氧水破坏作用，而且去除一部分COD提高可生化性、进一步降低废水中PO₄ ^3-离子的含量，保证PO₄ ^3-浓度低于排放标准，且达标率稳定高于99%。这种利用废水中过氧化氢进行芬顿氧化的绿色处理方式，为后续生化处理达标排放奠定基础。

3、与生活废水混合共处理的方式，既能稀释工艺废水中污染物的浓度，又能减少废水排放，最后在经过本工艺的全流程处理后，最终出水COD<50mg/L，PO₄ ^3-<0.5mg/L，NH₄ ⁺-N<5mg/L，最终出水达到回用水要求，做到废水零排放的处理目标，极大降低工厂排污费和水费。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图。

在图中，1-C9树脂碱性含氟废水储液池，2-第一动力泵，3-第一沉淀池,4-第一加絮凝剂或助凝剂管，5加钙管，6-第一搅拌器，7-第一阀门， 8-第一沉淀回收装置，9-第二动力泵，10-酸性含磷酸根废水储液池，11-第三动力泵，12-第一pH检测器，13-加碱管，14-第二加絮凝剂或助凝剂管，15-第二沉淀池，16-第二搅拌器，17-第二阀门，18-第二沉淀回收装置，19-第四动力泵， 20-氧化池，21-第二pH检测器，22-加酸管，23-加催化剂管，24-第三搅拌器，25-第三阀门，26-铁泥沉淀回收装置，27-第五动力泵，28- SBR生化池，29-第四搅拌器，30-曝气头，31-初沉池，32-第六动力泵，33-第七动力泵，34-臭氧塔，35-填料，36-臭氧发生器，37-回用水管。

具体实施方式

下面结合实例对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，C9树脂碱性含氟废水储液池1中的碱性废水出口通过第一动力泵2接第一沉淀池3中，第一沉淀池3上安装有加钙管5、第一加絮凝剂或助凝剂管4，里面安装有第一搅拌器6 ，底部有通过第一阀门7接第一沉淀回收装置8，第一沉淀池3出水口通过第二动力泵9接第二沉淀池15，第二沉淀池15上安装有加碱管13、第二加絮凝剂或助凝剂管14，里面安装有第二搅拌器16、第一pH检测器12，底部通过第二阀门17接第二沉淀回收装置18，酸性含磷酸根废水储液池10通过第三动力泵11接第二沉淀池15，第二沉淀池15的出水口通过第四动力泵19接氧化池20，氧化池20上安装有加催化剂管23、加酸管22，里面安装有第三搅拌器24和第二pH检测器21，底部通过第三阀门25接铁泥沉淀回收装置26，氧化池20的出水口通过第五动力泵27接SBR生化池28, 初沉池31经第六动力泵32接SBR生化池28，SBR生化池28内设置有第四搅拌器29、曝气头30，SBR生化池28的出水口经第第七动力泵33接臭氧塔34，臭氧塔34内有填料35，臭氧塔34底部接臭氧发生器36，臭氧塔34上安装有回用水管37。

应用例：

某化工有限公司增设年产30万吨双氧水装置，其设计处理量每天要求90m³的废水。C9树脂工艺废水设计处理量每天要求为48m³。

C9树脂氟离子含量为13000mg/L的碱性废水从C9树脂碱性含氟废水储液池1内的通过第一动力泵2送入第一沉淀池3中，通过加钙管5加入氯化钙40kg/t，经过第一搅拌器6以300rpm的转速搅拌30分钟，充分反应后生成氟化钙沉淀。通过第一加絮凝剂或助凝剂管5投加6kg/t的聚丙烯酰胺，第一搅拌器6以50rpm搅拌10分钟后静置，生成的氟化钙沉淀通过底部第一阀门7进入第一沉淀回收装置8进行回收，经压缩烘干后可得纯度为85%的氟化钙沉淀32kg/t。沉淀后上清液通过第二动力泵9与蒽醌法生产过氧化氢产生的含磷酸根离子400mg/L的酸性废水从酸性含磷酸根废水储液池10通过第三动力泵11按照1:1-2.5的排放比例送入第二沉淀池15中，通过加碱管13和第一pH值检测器12调节第二沉淀池15中混合废水的pH值至沉淀合适的9.0，碱性废水中剩余的钙离子与磷酸根离子经过第二搅拌器16以300rpm的转速搅拌30分钟，充分反应后生成磷酸钙沉淀。通过第二加絮凝剂或助凝剂管14投加6kg/t的聚丙烯酰胺，第二搅拌器16以50rpm搅拌10分钟后静置10分钟，生成的磷酸钙沉淀通过底部第二阀门17进入第二沉淀回收装置18中进行回收，经压缩烘干后可得纯度为30%的磷酸钙沉淀8.5kg/t。将沉淀后上清液通过第四动力泵19送入氧化池20中，通过加酸管22和第二pH值检测器21调节废水的pH值至芬顿反应的最佳pH值4.5，通过加催化剂管23加入七水合硫酸亚铁1.62kg/t与废水中的过氧化氢在第三搅拌器24搅拌下以300rpm的转速搅拌5小时，进行芬顿氧化反应，经过预处理的水样进入后续生化处理工艺。芬顿反应后的沉淀通过第三阀门25进入铁泥沉淀回收装置26中进行回收，可作为制作水泥的添加剂。芬顿反应后的出水通过第五动力泵27送入SBR生化池28，化工厂生活污水通过初沉池31后上清液在第六动力泵32的泵送下引入该SBR生化池28进行生化反应，在第四搅拌器29搅拌的条件下，通过曝气头30，采用第一段厌氧1.5h曝气1.5小时和第二段厌氧1.0h曝气40分钟交替进行。SBR生化池28出水通过第七动力泵33进入臭氧塔34，臭氧发生器36产生的臭氧进入臭氧塔34，每分钟气量1.5L。臭氧塔出水通过回用水管45进行回用。

表1废水处理前后指标

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统，其特征在于，C9树脂碱性含氟废水储液池中的碱性废水出口通过第一动力泵接第一沉淀池中，第一沉淀池出水口通过第二动力泵接第二沉淀池，酸性含磷酸根废水储液池通过第三动力泵接第二沉淀池，第二沉淀池的出水口通过第四动力泵接氧化池，氧化池的出水口通过第五动力泵接SBR生化池, 初沉池经第六动力泵接SBR生化池，SBR生化池内设置有第四搅拌器、曝气头，SBR生化池的出水口经第第七动力泵接臭氧塔，臭氧塔内有填料，臭氧塔底部接臭氧发生器，臭氧塔上安装有回用水管。

2.根据权利要求1所述一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统，其特征在于，第一沉淀池上安装有加钙管、第一加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第一搅拌器，底部有通过第一阀门接第一沉淀回收装置。

3.根据权利要求1所述一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统，其特征在于，第二沉淀池上安装有加碱管、第二加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第二搅拌器、第一pH检测器，底部通过第二阀门接第二沉淀回收装置。

4.根据权利要求1所述一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水共处理系统，其特征在于，氧化池上安装有加催化剂管、加酸管，里面安装有第三搅拌器和第二pH检测器，底部通过第三阀门接铁泥沉淀回收装置。

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