苯酚丙酮废水深度处理与组合工艺研究

发布时间：2019-05-07 08:17

【摘要】：异丙苯法生产苯酚和丙酮所产生的废水浓度高、碱性强,含有难降解有机物,经过酸碱中和后盐浓度高,不利于生物处理。本研究采用循环流一体式生物反应器对苯酚丙酮废水生物处理技术进行中试研究,并用连续流Fenton氧化反应器开展Fenton氧化处理连续试验,最终组合成生物处理-Fenton氧化组合工艺,开展了连续运行验证,得到如下主要结论。采用循环流一体式生物反应器中试装置处理苯酚丙酮废水,以工业区污水处理厂活性污泥为接种,通过逐步提高盐度的方式驯化1个月可使污泥适应废水的高盐环境。在进水COD为2000-2400mg/L时,生物出水COD可以稳定达到180mg/L以下,以溶解性COD为主。废水中可被二氯甲烷萃取的半挥发性有机物及三维荧光检出的芳香族有机物得到大幅去除。暂时停运1个月,重启后可在1周内恢复正常运行,可满足生产装置检修需要。反应器中微生物主要为酸杆菌纲(Acidobacteria Subgroup 4 Unknown Family)、厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)、黄单胞菌科(Xanthomonadales Incertae Sedis)、腐败螺旋菌科(Saprospiraceae)、亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)等,与接种污泥差异显著。采用间歇Fenton-絮凝烧杯试验,处理COD约为140~170mg/L的苯酚丙酮废水生物出水,生物出水先进行Fenton氧化工艺处理,再投加PAM促进Fenton污泥沉降。结果表明,Fe SO4·7H2O投加量1g/L,30%过氧化氢溶液投加量1m L/L的条件下下,反应60min即可让反应充分进行,反应完成后调节p H至7左右并投加4mg/L的PAM溶液可以明显改善Fenton出水的沉降效果。采用连续流Fenton反应器验证并优化了Fenton氧化工艺条件。Fenton氧化工艺中,过氧化氢和硫酸亚铁的投加量以及废水p H对处理效果有显著影响,过氧化氢投加量1m L/L(以30%过氧化氢溶液计)、Fe SO4·7H2O投加量1g/L时,停留时间60min以上,即能使出水COD满足排放标准。生物处理出水中检出的半挥发性有机物得到了有效去除。根据以上试验所得的优化工艺条件,开展苯酚丙酮废水生物处理-Fenton氧化组合工艺的连续试验,以验证组合工艺的稳定性。当进水COD为2100~2450mg/L时,生物处理和Fenton氧化组成的组合工艺在优化工艺条件下(生物处理反应器温度20~30℃,HRT=48h;Fenton处理Fe2SO4·7H2O投加1g/L,30%H2O2投加1m L/L,HRT=60min),生物处理COD平均去除率92.15%,Fenton处理平均去除率73.81%,出水稳定达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)COD特别排放限值(50mg/L)。在中试试验的基础上对组合工艺的应用成本进行了分析。处理每方水的总费用13.96元,其中废水酸碱中和费用为8.00元,生物处理部分的费用为2.41元,Fenton氧化处理的费用为3.55元。
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【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X783

【参考文献】