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苯甲酸废水处理方法

2021-11-04 15:20:47| 来源:| 编辑:| 点击:0次

苯甲酸废水处理方法

苯甲酸是重要的有机化工原料,在医药、食品、化工等方面且有广泛的应用。台州一企业在过氧化物(过氧化苯甲酸叔丁酯)合成过程中产生大量碱性废水,废水中成分复杂,其中苯甲酸含量在1~2%左右,如此高的苯甲酸含量对废水的生物处理造成了严重影响,造成废水排放经常超过国家规定的标准,不仅污染了环境,而且又造成了苯甲酸的浪费。由此可见,如果能够有效的分离出废水中的苯甲酸,不仅可以减轻废水处理的压力,还可以产生一定的经济效益。目前分离提纯苯甲酸的方法较多,主要有精馏法[1],升华结晶法[2],熔融结晶法[3],超临界流体重结晶法[4]等,而其都不是直接用于从废水中分离提纯苯甲酸。现以水为溶剂对从废水种分离出的苯甲酸进行提纯,效果较好,为从废水中分离提纯苯甲酸提供依据。

综合考虑废水的处理成本、处理效果等因素,本研究对某化工厂苯甲酸废水采用微电解预处理,该法以废铁屑为原料,经济实用,在去除去除部分COD 的同时,又破坏了苯甲酸的结构,大幅提高了废水的可生化性。微电解处理后再进入到生化系统进行生物处理,取得了较好的处理效果,为工程设计提供了依据。

1 实验部分

1.1 试剂及仪器

石灰,H2SO4,NaOH:分析纯;

ABR 生化反应器,接触氧化反应器。

1.2 废水水质

实验用水取自武汉某化工厂,废水水质:COD 为20000~30000 mg/L,pH 为2~3。

1.3 实验用菌种

ABR 厌氧生化反应器和接触氧化反应器接种研发的高效复合菌种,该复合菌种包括:氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、藤黄微球菌(Micrococcus leutus)、晕轮微球菌(也称喜盐微球菌, Micrococcus halobius) 、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假单胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、绿叶假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黄素假单胞菌(Pseudomonas riboflavina)、和敏捷假单胞菌 (Pseudomonas facilis)等,以活性炭为微生物载体。

1.4 工艺流程与装置

废水处理工艺流程见图1。

图1 工艺流程

Fig.1 Technological process

微电解反应器用Φ160 mm×300 mm的有机玻璃制成,加入块状的废铸铁。装入反应器里铸铁先用NaOH 溶液清洗,再用HCl进行活化[7]。反应器底部装有曝气头。

然后,将废水不调pH 直接加入反应器里,每隔1 h 取出一定量的水样用石灰调节pH 至9~10 之间进行搅拌15 min,混凝沉淀后测滤液的COD,并将滤液加适量水稀释作为ABR 反应器的进水。  ABR 厌氧生物反应器为UPVC 材质,中间用隔板隔成四个均等的单元格,总容积为20 L,在每个单元格的底部加入0.5 kg粒径为3~6 目的活性炭颗粒作为微生物的载体。从上部进水,从另一端的上部出水。进水用计量泵控制流速来控制停留时间,水力停留时间约为48 h,每天定时检测出水的COD。加入菌种后,进行一周时间的驯化。

两个好氧反应器均为柱状,容积为20 L,内加2 kg粒径为30~80 目的活性炭颗粒作为微生物的载体。加入菌种后,进行2周曝气驯化,是菌种充分的负载在活性炭上。

1.5 分析方法

COD 采用重铬酸钾法测定。

2 结果与讨论

2.1 微电解实验

微电解设备中的废铸铁的主要成分为铁和碳,铸铁在酸性废水中,随着铸铁被腐蚀不断的溶解,由于铁和碳之间的电极电位差,废水中会形成无数个微原电池。原电池反应生成的H 和Fe2+等均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,能破坏有色废水中的发色物质的发色结构,达到脱色的目的;能使有机物断链,有机官能团发生变化,使废水的可生化性显著提高,为后续生化处理提供有利条件;经过微电解预处理后废水的酸度大大降低,减少了中和剂的使用量。微电解出水加碱调节pH 后,铁的絮凝作用可凝聚废水中的悬浮物,另外,原电池周围的电场可附集废水中的胶体,从而去除部分的COD[8-9]。

在不加酸调节pH 的条件下,考察微电解反应时间对COD 去除率的影响。实验结果见图2。

图2 反应时间对COD 去除率的影响

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