一种化学化工废液的处理方法与流程

文档序号:25543765发布日期:2021-06-18 20:40

本发明实施例涉及化学化工废液处理技术领域,具体涉及一种化学化工废液的处理方法。



背景技术:

化学工业又称化学加工工业,泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业。化学工业是从19世纪初开始形成,并发展较快的一个工业部门。化学工业是属于知识和资金密集型的行业。随着科学技术的发展,它由最初只生产纯碱、硫酸等少数几种无机产品和主要从植物中提取茜素制成染料的有机产品,逐步发展为一个多行业、多品种的生产部门,出现了一大批综合利用资源和规模大型化的化工企业。包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等。是利用化学反应改变物质结构、成分、形态等生产化学产品的部门。如:无机酸、碱、盐、稀有元素、合成纤维、塑料、合成橡胶、染料、油漆、化肥、农药等。

化学工业处理的介质大多数有腐蚀性,或为易燃、易爆、有毒剧毒等。其生产产生的有机废水中污染物cod浓度高,成分复杂,含有多种无机污染物如氨、硫酸根、碳酸根、氰根等,还含有多种有机物质如酚类化合物、脂肪酸、焦油、酮类和胺类等。其中钙、镁离子及悬浮物浓度较高,氨氮与cod相比,氨氮浓度偏高,cod偏低,会造成设备管道结垢和堵塞,特别是含铬和含汞污染物,处理难度大。该废水若不处理直接排入环境,将对环境造成严重污染,且易对人和动物产生非常大的危害。目前含有持久性有机污染物的化工有机废水的处理方法主要是先进行高级氧化(如铁碳微电解、金属粉还原、fenton法等)预处理,然后生物处理,此类单一工艺难以对废水中的各种物质进行有效处理,经常出现产生水质波动的问题,处理效果不稳定,污水处理后仅仅满足达标排放指标而已,存在有一定的环保压力,并对环境有潜在的影响。



技术实现要素:

为此,本发明实施例提供一种化学化工废液的处理方法,通过氧化和酸碱中和处理,首先将化工废液中的废酸废碱中和,使甲醇、乙醇、醋酸类的可溶性溶剂降解为乙酸、丙酸等易于被微生物利用的有机物,实现了废水中部分有机污染物的降解,通过搅拌和沉淀处理,使含氮、含磷和含铅废物转化成气体或发生沉淀,便于抽离清洁,通过毒性中和处理,使含铬和含汞的有毒废物,与水发生分离,产生沉淀,采用硝酸溶液作酸化剂,大大减轻了h2s的污染,同时也避免了so42-对厌氧和好氧过程中微生物的抑制作用,大大提高了生物过滤的效率,处理后的废水能稳定达标排放,安全性高,能对废水中的各类化学污染物进行有效去除,工艺操作简单,废水处理效率高,耗能低,环保,操作工艺条件容易控制,出水质量可控性强,利用微生物对这些有机物进行生物化学氧化,最终实现废水中部分有机污染物的降解,从而降低废水cod、油含量、氨氮含量、磷含量、溶解性固体含量和悬浮物含量,便于处理后的废水达标排放或回用,具有明显的经济效益和环境效益,实用性强,以解决现有技术中由于单一工艺难以对废水中的各种物质进行有效处理,经常出现产生水质波动的问题,处理效果不稳定,污水处理后仅仅满足达标排放指标而已,存在有一定的环保压力,并对环境有潜在的影响,易对人和动物产生非常大的危害的问题。

为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:一种化学化工废液的处理方法,具体步骤如下:

步骤一:氧化处理:向化工废水中加入一定比例的氧化剂和引发剂,进行氧化反应,氧化分解废水中的有机物;

步骤二:酸碱中和处理:向废水中加入碱性溶液,进行酸碱中和反应,调节废水的ph值,向废水中加入絮凝剂后再进行固液分离处理,去除废水中的悬浮物;

步骤三:搅拌处理:向废水中加入次氯酸钙,后加入氢氧化钠,使废水的ph值达到10-12,使废水中的硝酸、亚硝酸盐等氮物质转化成氨,随后在一定条件下进行搅拌反应1h-3h,使氨转化为气体从水中去除;

步骤四:沉淀处理:向废水中加入十二水合硫酸铝钾和氧化钙,使铝和钙离子能絮凝废水中磷酸、磷酸盐、复合磷酸盐和有机磷的磷酸根离子形成沉淀,静置10-15h后,用碳酸钠、硫酸亚铁、碳酸钙等化学沉淀剂与铅废液进行化学沉淀反应,使废液中的铅反应生成难容性的固体物质,后从沉淀池底部抽出沉淀物;

步骤五:毒性中和处理:加入硝酸溶液进行废水酸化,在酸性条件下cr6+可以还原成cr3+,再加入碳酸钠使cr3+反应后沉淀,调解ph为中性,放置18-24h进行分离去除,后加入硫化钠溶液,使hg2+生成难溶于水的hgs,经分离即可去除hg2+,如果不慎滴入过量的碳酸钠溶液,可加入硫酸亚铁溶液,生成fes沉淀,分离即可消除碳酸钠毒性,后从沉淀池底部抽出含铬和含汞沉淀物;

步骤六:生物过滤:将废水送入曝气生物滤池,使生物滤池内的微生物降解废水中的有机物。

进一步地,在步骤一中化工废水处理前的bod5/cod值为0.07-0.25,氧化剂为硝酸和次氯酸钠按1-3:1-5的比例混合而成,引发剂为过硫酸铵,引发剂与氧化剂的摩尔之比为1:2-5,氧化剂和引发剂在废水的加入量分别为5-10g/l和1-3g/l。

进一步地,在步骤二中的碱性溶液为氢氧化钙和氨水按1:1-2的比例混合而成,絮凝剂为聚合氯化铝,步骤二处理后得到废水的ph值为6.8-8.5。

进一步地,在步骤三中反应条件为,温度25℃-60℃,co2的压力为0.1mpa-1.0mpa,搅拌速率为300-500r/min。

进一步地,在步骤三中次氯酸钙和氢氧化钠在废水的加入量分别为2-7g/l和3-5g/l。

进一步地,在步骤四中十二水合硫酸铝钾和氧化钙在废水的加入量分别为8-11g/l和6-8g/l。

进一步地,在步骤五中硝酸溶液的浓度为45-65%,。

进一步地,在步骤六中生物滤池的填料为活性炭或多孔陶粒,填料总厚度为2m-6m,生物滤池的菌种为红假单胞菌,生物滤池的水力负荷为30m3/m2.d-90m3/m2.d,生物滤池的出水ph为6-8,,codcr为30-60mg/l,油含量为1-10mg/l,氨氮5-15mg/l,以p计总磷量0.3-1.0mg/l,溶解性固体8-20mg/l,悬浮物5-20mg/l。

本发明实施例具有如下优点:

1、本发明通过氧化和酸碱中和处理,与现有技术相比,首先将化工废液中的废酸废碱中和,使甲醇、乙醇、醋酸类的可溶性溶剂降解为乙酸、丙酸等易于被微生物利用的有机物,实现了废水中部分有机污染物的降解;

2、本发明通过搅拌和沉淀处理,与现有技术相比,使含氮、含磷和含铅废物转化成气体或发生沉淀,便于抽离清洁,通过毒性中和处理,使含铬和含汞的有毒废物,与水发生分离,产生沉淀,采用硝酸溶液作酸化剂,大大减轻了h2s的污染,同时也避免了so42-对厌氧和好氧过程中微生物的抑制作用,大大提高了生物过滤的效率,处理后的废水能稳定达标排放,安全性高,能对废水中的各类化学污染物进行有效去除,工艺操作简单,废水处理效率高,耗能低,环保,操作工艺条件容易控制,出水质量可控性强;

3、本发明利用微生物对这些有机物进行生物化学氧化,与现有技术相比,最终实现废水中部分有机污染物的降解,从而降低废水cod、油含量、氨氮含量、磷含量、溶解性固体含量和悬浮物含量,便于处理后的废水达标排放或回用,具有明显的经济效益和环境效益,实用性强。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

本发明提供一种化学化工废液的处理方法,具体步骤如下:

步骤一:氧化处理:将硝酸和次氯酸钠按1:1的比例混合制成氧化剂,准备与氧化剂的摩尔之比为1:2的过硫酸铵作为引发剂,向bod5/cod值为0.07的化工废水中按5g/l和1g/l的比例加入的氧化剂和引发剂,进行氧化反应,氧化分解废水中的有机物;

步骤二:酸碱中和处理:将氢氧化钙和氨水按1:1的比例混合制成碱性溶液,向废水中加入碱性溶液,进行酸碱中和反应,调节废水的ph值,向废水中加入聚合氯化铝后再进行固液分离处理,去除废水中的悬浮物,得到废水的ph值为6.8;

步骤三:搅拌处理:向废水中按2g/l的比例加入次氯酸钙,后按3g/l的比例加入氢氧化钠,使废水的ph值达到10,使废水中的硝酸、亚硝酸盐等氮物质转化成氨,随后在反应温度为25℃,co2的压力为0.1mpa,搅拌速率为300r/min的条件下进行搅拌反应1h,使氨转化为气体从水中去除;

步骤四:沉淀处理:向废水中按8g/l和6g/l的比例分别加入十二水合硫酸铝钾和氧化钙,使铝和钙离子能絮凝废水中磷酸、磷酸盐、复合磷酸盐和有机磷的磷酸根离子形成沉淀,静置10h后,用碳酸钠、硫酸亚铁、碳酸钙等化学沉淀剂与铅废液进行化学沉淀反应,使废液中的铅反应生成难容性的固体物质,后从沉淀池底部抽出沉淀物;

步骤五:毒性中和处理:加入浓度为45%的硝酸溶液进行废水酸化,在酸性条件下cr6+可以还原成cr3+,再加入碳酸钠使cr3+反应后沉淀,调解ph为中性,放置18h进行分离去除,后加入硫化钠溶液,使hg2+生成难溶于水的hgs,经分离即可去除hg2+,如果不慎滴入过量的碳酸钠溶液,可加入硫酸亚铁溶液,生成fes沉淀,分离即可消除碳酸钠毒性,后从沉淀池底部抽出含铬和含汞沉淀物;

步骤六:生物过滤:将废水送入填料为活性炭或多孔陶粒,填料总厚度为2m,菌种为红假单胞菌,水力负荷为30m3/m2.d的曝气生物滤池进行反应,使生物滤池内的微生物降解废水中的有机物,最后生物滤池出水ph为6,codcr为30mg/l,油含量为1mg/l,氨氮5mg/l,以p计总磷量0.3mg/l,溶解性固体8mg/l,悬浮物5mg/l。

实施例2:

本发明提供一种化学化工废液的处理方法,具体步骤如下:

步骤一:氧化处理:将硝酸和次氯酸钠按2:3的比例混合制成氧化剂,准备与氧化剂的摩尔之比为1:3的过硫酸铵作为引发剂,向bod5/cod值为0.15的化工废水中按7g/l和2g/l的比例加入的氧化剂和引发剂,进行氧化反应,氧化分解废水中的有机物;

步骤二:酸碱中和处理:将氢氧化钙和氨水按1:1.5的比例混合制成碱性溶液,向废水中加入碱性溶液,进行酸碱中和反应,调节废水的ph值,向废水中加入聚合氯化铝后再进行固液分离处理,去除废水中的悬浮物,得到废水的ph值为7.2;

步骤三:搅拌处理:向废水中按5g/l的比例加入次氯酸钙,后按4g/l的比例加入氢氧化钠,使废水的ph值达到11,使废水中的硝酸、亚硝酸盐等氮物质转化成氨,随后在反应温度为45℃,co2的压力为0.6mpa,搅拌速率为400r/min的条件下进行搅拌反应2h,使氨转化为气体从水中去除;

步骤四:沉淀处理:向废水中按10g/l和7g/l的比例分别加入十二水合硫酸铝钾和氧化钙,使铝和钙离子能絮凝废水中磷酸、磷酸盐、复合磷酸盐和有机磷的磷酸根离子形成沉淀,静置13h后,用碳酸钠、硫酸亚铁、碳酸钙等化学沉淀剂与铅废液进行化学沉淀反应,使废液中的铅反应生成难容性的固体物质,后从沉淀池底部抽出沉淀物;

步骤五:毒性中和处理:加入浓度为55%的硝酸溶液进行废水酸化,在酸性条件下cr6+可以还原成cr3+,再加入碳酸钠使cr3+反应后沉淀,调解ph为中性,放置21h进行分离去除,后加入硫化钠溶液,使hg2+生成难溶于水的hgs,经分离即可去除hg2+,如果不慎滴入过量的碳酸钠溶液,可加入硫酸亚铁溶液,生成fes沉淀,分离即可消除碳酸钠毒性,后从沉淀池底部抽出含铬和含汞沉淀物;

步骤六:生物过滤:将废水送入填料为活性炭或多孔陶粒,填料总厚度为4m,菌种为红假单胞菌,水力负荷为60m3/m2.d的曝气生物滤池进行反应,使生物滤池内的微生物降解废水中的有机物,最后生物滤池出水ph为7,codcr为45mg/l,油含量为6mg/l,氨氮9mg/l,以p计总磷量0.7mg/l,溶解性固体15mg/l,悬浮物16mg/l。

实施例3:

本发明提供一种化学化工废液的处理方法,具体步骤如下:

步骤一:氧化处理:将硝酸和次氯酸钠按3:5的比例混合制成氧化剂,准备与氧化剂的摩尔之比为1:5的过硫酸铵作为引发剂,向bod5/cod值为0.25的化工废水中按10g/l和3g/l的比例加入的氧化剂和引发剂,进行氧化反应,氧化分解废水中的有机物;

步骤二:酸碱中和处理:将氢氧化钙和氨水按1:2的比例混合制成碱性溶液,向废水中加入碱性溶液,进行酸碱中和反应,调节废水的ph值,向废水中加入聚合氯化铝后再进行固液分离处理,去除废水中的悬浮物,得到废水的ph值为8.5;

步骤三:搅拌处理:向废水中按7g/l的比例加入次氯酸钙,后按5g/l的比例加入氢氧化钠,使废水的ph值达到12,使废水中的硝酸、亚硝酸盐等氮物质转化成氨,随后在反应温度为60℃,co2的压力为1.0mpa,搅拌速率为500r/min的条件下进行搅拌反应3h,使氨转化为气体从水中去除;

步骤四:沉淀处理:向废水中按11g/l和8g/l的比例分别加入十二水合硫酸铝钾和氧化钙,使铝和钙离子能絮凝废水中磷酸、磷酸盐、复合磷酸盐和有机磷的磷酸根离子形成沉淀,静置15h后,用碳酸钠、硫酸亚铁、碳酸钙等化学沉淀剂与铅废液进行化学沉淀反应,使废液中的铅反应生成难容性的固体物质,后从沉淀池底部抽出沉淀物;

步骤五:毒性中和处理:加入浓度为65%的硝酸溶液进行废水酸化,在酸性条件下cr6+可以还原成cr3+,再加入碳酸钠使cr3+反应后沉淀,调解ph为中性,放置18-24h进行分离去除,后加入硫化钠溶液,使hg2+生成难溶于水的hgs,经分离即可去除hg2+,如果不慎滴入过量的碳酸钠溶液,可加入硫酸亚铁溶液,生成fes沉淀,分离即可消除碳酸钠毒性,后从沉淀池底部抽出含铬和含汞沉淀物;

步骤六:生物过滤:将废水送入填料为活性炭或多孔陶粒,填料总厚度为6m,菌种为红假单胞菌,水力负荷为90m3/m2.d的曝气生物滤池进行反应,使生物滤池内的微生物降解废水中的有机物,最后生物滤池出水ph为8,codcr为60mg/l,油含量为10mg/l,氨氮15mg/l,以p计总磷量1.0mg/l,溶解性固体20mg/l,悬浮物20mg/l。

实施例4:

由实施例1-3得出以下数据:

由上表可知,实施例1-3的化学化工废液的处理方法均能实现对废水中部分有机污染物的降解,但是实施例1的提升程度最大,通过氧化和酸碱中和处理,首先将化工废液中的废酸废碱中和,使甲醇、乙醇、醋酸类的可溶性溶剂降解为乙酸、丙酸等易于被微生物利用的有机物,实现了废水中部分有机污染物的降解,通过搅拌和沉淀处理,使含氮、含磷和含铅废物转化成气体或发生沉淀,便于抽离清洁,通过毒性中和处理,使含铬和含汞的有毒废物,与水发生分离,产生沉淀,采用硝酸溶液作酸化剂,大大减轻了h2s的污染,同时也避免了so42-对厌氧和好氧过程中微生物的抑制作用,大大提高了生物过滤的效率,处理后的废水能稳定达标排放,安全性高,能对废水中的各类化学污染物进行有效去除,工艺操作简单,废水处理效率高,耗能低,环保,操作工艺条件容易控制,出水质量可控性强,利用微生物对这些有机物进行生物化学氧化,最终实现废水中部分有机污染物的降解,从而降低废水cod、油含量、氨氮含量、磷含量、溶解性固体含量和悬浮物含量,便于处理后的废水达标排放或回用,具有明显的经济效益和环境效益,实用性强。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

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