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電鍍制藥污水處理廠家--芬頓催化氧化技術處理高難度廢水
發(fā)布時間:2017-6-10 電鍍廢水處理制藥污水處理--芬頓催化氧化技術在處理處理高難度廢水中的應用
氧化催化流程及示意圖
催化氧化塔催化氧化是目前處理高濃度、難降解有機廢水的**技術,該技術的特點是氧化劑在研制的高氧化活性及高穩(wěn)定催化劑的作用下,達到多相催化氧化的目的,有效的降解廢水中的難降解污染物質。反應無須在高溫、高壓下進行,在通常條件下即可達到反應要求,獲得很高的氧化處理效率。在反應器中,廢水中的污染物和氧化劑分子擴散到催化劑表面的活性中心,然后污染物和氧化劑分子在催化劑表面上發(fā)生催化氧化反應。氧化反應后原來較難處理脂肪烴、多環(huán)芳烴、多環(huán)芳香化合物等降解為易于生化的小分子化合物,COD去除效果明顯,色度可顯著降低,B/C大大提高,可再附以常規(guī)的物化或生物處理手段。
芬頓(Fenton)法作為廢水處理技術,利用Fe2+和H2O2之間的鏈反應催化生成具有強氧化性的羥基自由基(·OH),可氧化各種有毒和難降解的有機化合物,針對高濃度難生物降解廢水處理,可作為生物前處理以改善水質,提升廢水的可生化性,為后續(xù)的深度處理創(chuàng)造有利條件。特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水如垃圾滲濾液的深度處理。
芬頓流化床反應器,又稱為芬頓氧化塔、芬頓反應塔,是進行芬頓反應對廢水進行氧化的必要設備。我司在傳統(tǒng)芬頓反應塔的基礎上,研發(fā)了具有技術的芬頓流化床反應器,本設備利用流體化床方式使芬頓法所產生的Fe3+大部分以結晶或沉淀附著在流化床芬頓載體表面,可大幅減少傳統(tǒng)芬頓法的加藥量產生的化學污泥量(H2O2加入量減少10%~20%,F(xiàn)e2+加入量減少50%~70%,污泥量減少40%~50%),同時在載體表面形成的鐵氧化物具有異相催化效果,而流化床技術也促進了化學氧化反應速率及傳質效應,使COD的去除率有效提升10%~20%,處理運行費用節(jié)省30%~50%。
*催化氧化
催化氧化法的種類很多,zui常用的是*氧化法。
*在氧化消毒試劑中具有特殊的地位,因為它除了強的氧化作用外也具有還原性,而且在水溶液中形成過氧羥基可是許多污染物迅速水解。*可用于有毒廢棄物的氧化破壞、廢水的消毒、除味,可以滿意地解決許多廢液問題。H2O2的特點是在較寬的pH值范圍內具有高的反應活性,不產生有毒的反應產物,另外它比其它氧化劑穩(wěn)定的多。
*與亞鐵離子結合形成的Fenton試劑,具有*的氧化能力,對于許多種類的有機物都是一種有效的氧化劑。開發(fā)Fenton試劑在工業(yè)廢水處理中的應用,國內外已進行了廣泛的研究。Fenton試劑特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水的氧化處理。
Fenton試劑之所以具有非常強的氧化能力,是由于*在催化劑鐵等存在時,能生成氫氧自由基(·OH)。氫氧自由基比其他一些常用的氧化劑具有更高的氧化電極電位,因此·OH是一種很強的氧化劑,另外氫氧自由基具有很高的電負性或親電子性,其電子親和能力為569.3kJ,容易進攻高電子云密度點,這就決定了·OH的進攻具有一定的選擇性。
催化臭氧化
催化臭氧化技術是近年發(fā)展起來的一種新型的在常溫常壓下將那些難以用臭氧單獨氧化或降解的有機物氧化的方法,同其他氧化技術(如O3/H2O2、UV/O3、UV/H2O2、UV/H2O2/O3、TiO2/UV和CWAO等)一樣,也是利用反應過程中產生的大量強氧化性自由基(羥基自由基)來氧化分解水中的有機物從而達到水質凈化。羥基自由基非?;顫?,與大多數(shù)有機物反應時速率常數(shù)通常為106~109M-1
可作為催化劑的有:銅系列催化劑、三氧化二鋁基催化劑、銳鈦礦和綠坡縷石基催化劑、金屬釕負載在二氧化鈰(200m2/g)上作催化劑、過渡金屬
催化臭氧化對水中有機物去除率較單獨吸附和單獨臭氧化之和還要高,而且消耗的臭氧量也大為減少;氯化消毒處理時,催化臭氧化比同樣條件下單獨臭氧化或臭氧*氧化所需的氯量減少;此外即使在氯化消毒工藝加同樣的氯量,催化臭氧化作為氯化預處理工藝所產生的三鹵甲烷量較預臭氧化和預氯化工藝所形成的三鹵甲烷量少。
設計原則:
本設計遵循如下原則進行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定:
(1) 采用成熟、合理、*的處理工藝。
(2) 廢水處理具有適當?shù)陌踩禂?shù),各工藝參數(shù)的選擇略有富余。
(3) 在滿足工藝要求的條件下,盡量減少建設投資,降低運行費用。
(4) 處理設施具有較高的運行效率,以較為穩(wěn)定可靠的處理手段完成工藝要求。
(5) 處理設施應有利于調節(jié)、控制、運行操作。
(6) 在設計中采用耐腐蝕設備及材料,以延長設施的使用壽命。
(7) 總圖設計應考慮符合環(huán)境保護要求;
(8) 工程豎向設計應結合周邊實際情況提出雨水排放方式及流向;
(9)管線設計應包括各專業(yè)所有管線,并滿足工藝的要求;
(10)所有設計應滿足國家相關專業(yè)設計規(guī)范和標準;
(11)所有設備的供應安裝應滿足國家相關專業(yè)施工及安裝技術規(guī)范;
(12)所有工程及設備安裝的驗收及資料應滿足國家相關專業(yè)驗收技術規(guī)范和標準
溶氣氣浮機
溶氣氣浮機
利用水在不同壓力下溶解度不同的特性,在加壓或者負壓條件下使水中產生微氣泡,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的引氣設備向水中引氣的氣浮工藝。溶氣氣浮主要用于污水處理系統(tǒng),對除藻有奇效,是污水處理系統(tǒng)中一個新的突破。溶氣氣浮工作原理是:由空氣壓縮機送到空氣罐中的空氣通過射流裝置被帶入溶氣罐,在0.35Mpa壓力下被強制溶解在水中,形成溶氣水,送到氣浮槽中。在突然釋放的情況下,溶解在水中的空氣析出,形成大量的微氣泡群,同泵送過來的并經加藥后正在絮凝的污水中的懸浮物充分接觸,并在緩慢上升過程中吸附在絮集好的懸浮物中,使其密度下降而浮至水面,達到去除SS和CODcr的目的。
平流式溶氣氣浮機是污水處理行業(yè)常用的一種固液分離設備,能夠有效的去除污水中的懸浮物、油脂、膠類物質,是污水前期處理的主要設備。溶氣氣浮技術近年來廣泛應用于給排水及廢水處理中,它可以有效地去除廢水中難以沉淀的輕浮絮體。
渦凹氣浮機沉淀一體機
渦凹氣浮機是一項優(yōu)良的污水處理技術,設計合理,操作方便、運行經濟,它由空氣產生氣泡,直接從廢水中除去固體懸浮物、油脂、膠狀物等雜質。渦凹曝氣機將“微氣泡”直接注入污水中而不需要事*行溶氣,然后通過散氣葉輪把“微氣泡”均勻的分布于污水中,所以整個運行過程不會發(fā)生阻塞現(xiàn)象。渦凹氣浮機主要由箱體、曝氣機、刮泥系統(tǒng)等組成,不需要壓力溶氣、空壓機和循環(huán)泵等設備。
未經處理的污水首*入曝氣區(qū),與微氣泡充分混合,微氣泡在上升的過程中將固體懸浮物帶到水面,刮泥機沿液面運行將懸浮物刮到傾斜的金屬板上,再將其推入污泥排放管槽,通過污泥排放管槽流入污泥收集器,刮泥機動力只有0.5KW。污水凈化后在排放前會經過斜板下方的溢流槽,溢流槽用來控制氣浮槽的水位,確保槽中的液體不會流入污泥排放管道,開放的咽流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產生微氣泡的同時,渦凹曝氣機會在有回流管的池底形成一個負壓區(qū),這種負壓作用會使廢水從池子的底部回流到曝氣區(qū),然后又返回氣浮段。這個過程 確保沒有進流量的情況下,氣浮仍不斷進行。本設備的處理量為5-500m/每小時,處理費用為0.3元/噸廢水左右。
廢水處理系統(tǒng)工藝描述
Fenton氧化塔
采用Fenton系統(tǒng)對廢水進行深度氧化處理,該技術的主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑,即所謂的Fenton藥劑, 兩者在適當?shù)膒H下會反應產生氫氧自由基(OH·),而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的有機物反應,可分解氧化有機物,進而降低廢水中生物難分解的COD。Fenton氧化塔出水自流至中和池。
中和池
在該池中投加液堿將廢水中和至中性,使廢水的出水pH達標。該池通過鼓風機進行鼓風攪拌,以使中和反應充分進行。中和池中廢水自流入脫氣池。
脫氣池
中和池中廢水自流入脫氣池,該池通過鼓風機進行鼓風攪拌,廢水在脫氣池中脫除廢水中的少量氣體,廢水經脫氣后自流至混凝反應池中。
混凝反應池
在該池中投加絮凝劑PAM,并通過鼓風機進行鼓風攪拌使混凝反應充分進行,以使鐵泥在終沉池中取得良好的沉淀效果?;炷磻刂袕U水自流至終沉池中。
終沉池
該池設計為平流式,由于Fe3+本身就是非常好的混凝劑,所以在這個過程中除了將Fe(OH)3分離去除外,同時對色度、SS及膠體也具有非常好的去除功能。終沉池出水可達標排放。
化學品投加系統(tǒng)
污水處理的工藝流程中需要投加化學品主要是Fenton試劑、用于調節(jié)PH值的液堿和用于混凝反應的絮凝劑PAM。
A Fenton試劑
Fenton試劑為雙氧水和硫酸亞鐵。
雙氧水投加濃度為27.5%,直接購買該濃度產品;設置雙氧水加藥系統(tǒng)一套,包括儲罐1個、投加泵2個。
硫酸亞鐵投加濃度為5%,直接購買該濃度產品;設置硫酸亞鐵加藥系統(tǒng)一套,包括儲罐2個、投加泵2個。
B 液堿
液堿投加濃度為30%,直接購買該濃度產品;設置液堿加藥系統(tǒng)一套,包括儲罐1個、投加泵2個。
污泥處理系統(tǒng)
終沉池沉淀的鐵泥送至原有的污泥處理系統(tǒng),經濃縮后送至帶式壓濾機,壓濾脫水后泥餅(干度20%)外運處理。
配備動力一覽表
序
號
設備
單
位
數(shù)量
單機功率(KW)
裝機功率(KW)
運行功率(KW)
運行時間(h)
耗電量
(KWH/D)
工作
備用
1
Fenton氧化塔供料泵
臺
1
1
2.2
4.4
2.2
24
52.8
2
循環(huán)泵
臺
2
2
3
12
6
24
144
3
雙氧水加藥泵
臺
1
1
0.18
0.36
0.18
24
4.32
4
硫酸亞鐵加藥泵
臺
1
1
0.75
1.5
0.75
24
18
5
液堿加藥泵
臺
1
1
0.18
0.36
0.18
24
4.32
6
PAM加藥泵
臺
1
1
0.18
0.36
0.18
24
4.32
18.98
9.49
227.76
化學品消耗
Fenton試劑消耗
Fenton試劑為雙氧水和硫酸亞鐵。雙氧水(27.5%)噸水耗量約為5.24 kg,硫酸亞鐵噸水耗量約為5.20kg。
PAM的消耗
在混凝反應池前添加PAM。PAM總消耗量預計噸水約為0.002kg。
堿的消耗
Fenton氧化塔出水偏酸性,需要用堿將pH值調至中性,堿的消耗要待實際運行后,才能有確切的數(shù)據(jù)。
設備一覽表
序號
項目名稱
規(guī)格或型號
單位
數(shù)量
材質
備注
1
Fenton供料泵
Q=12.5m3 / h, H=12,功率2.2kw
臺
2
離心泵
2
Fenton氧化塔
Ф1.5×7m
套
1
不銹鋼316
3
Fenton循環(huán)泵
Q=50m3 / h, H=12,功率3kw
臺
4
離心泵
5
中和脫氣池
2×1.5×3.5
座
1
不銹鋼304
6
混凝反應池
1.5×1.0×3.5
座
1
不銹鋼304
7
終沉池
3.5×3.5×3.5
座
1
不銹鋼304
8
終沉池斜板
11m3
套
1
9
污泥泵
Q=10m3/h, H=10m
臺
1
離心泵
10
雙氧水溶解池
1.0×1.0×1.5
座
1
不銹鋼304
11
液堿溶解池
1.0×1.0×1.5
座
1
不銹鋼304
12
硫酸亞鐵溶解池
2.0×2.0×1.5
座
2
不銹鋼304
13
雙氧水加藥泵
Q=1.5-90L/h,P=0.5MPa,功率0.18kw
臺
2
計量泵
14
液堿加藥泵
Q=1.5-90L/h,P=0.5MPa,功率0.18kw
臺
2
計量泵
15
硫酸亞鐵加藥泵
Q=1.5-900L/h,P=0.5MPa,功率0.75kw
臺
2
計量泵
16
PAM加藥泵
Q=1.5-90L/h,P=0.5MPa,功率0.18kw
臺
2
計量泵
17
管道閥門
批
1
18
電氣儀表
批
1
基于芬頓催化氧化方案在電鍍、制藥等高難度污水處理有很好的效果,出水水質達到或超過國家標準。
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