有机氟化工废水

有机氟化工废水处理工艺的研究 张超杰，张国闽，周琪 （同济大学环境工程与科学学院污染控制与资源化国家重点实验室，上海 !"""#!） ［摘要］对铁还原$混凝沉淀$水解酸化$接触氧化串联工艺处理氟化工废水进行了系统的研究。含%"&生 活污水的氟化工废水，经该工艺处理出水总磷已达到’()#*)—+##%《污水综合排放标准》二级标准，,-.,/、(-.0、 11、23值都已达到一级标准，氨氮低于检测限。 ［关键词］有机氟废水；铁还原；混凝沉淀；水解酸化；接触氧化 ［中图分类号］4*"5［文献标识码］(［文章编号］+""0$)!#4（!""!）++$""+#$"5 !"#$%&’"()"*)+",)’"&-.+/").+")*0&’"+1’1’2-3#&*14+")$(%$*&0+*5&’ 6378’,9:;<=>?，6378’’@;B，63-CD> （!"##$%&"’("’%)"#*’+,"$)-./.$0.,%*%.1.23*4")*%")2，5"’67&8’&9.)0&%2，,:*’6:*&!"""#!，(:&’*） 65/"*+0"：E9?F/?:FA?BF2/;G?HH;IIJ@;/>K:F?L9ML/;G:/N;BO:HF?O:F?/9:HN??BHMHF?A:F>G:JJMHF@L>?LPE9?/?< H@JF;IF9>H/?H?:/G9>BL>G:F?HF9:FF9?I?//>F?/?L@GF>;B$B?@F/:J>K:F>;B$G;:Q@J:F>;B2/?G>2>F:F>;B2/?B?LO>F9>BG;A2J?F?:B:?/;N>G2/;G?HH:BLN>;L:F>;B2/;G?HH>H?II?GF>S?I;/F9>HO:HF?O:F?/P ,-.,/，:AA;B>:B>F/;Q?B，(-.0，11，23;IF9?I>B:J?IIJ@?BFG:BA??FF9?T>/HF.?A:BL;I8:F>;B:J.>H< G9:/Q?1F:BL:/L:BLEUG:BA??FF9?1?G;BL:/M;B?P 7)%.&*$/：IJ@;/>B?B>BQO:HF?O:F?/；I?//>G:?/:F>;B/?L@GF>;B2/;G?HH；G;:Q@J:F>;B2/?G>2>F:F>;B2/;G?HH； 9ML/;JMH>H<:G>L>I>G:F>;B；G;BF:GF;R>L:F>;B2/;G?HH 水中的卤化物具有致癌性和致突变性，一般不 存在于水体中，是人为污染的标志。美国环保局提 出的+!# 种优先污染物中，卤代有机物约占 %"&〔+〕，其中有机氟化物占有相当大的比例。有机 氟化物用途广、品种多，是合成含氟高分子材料的主 要原料。随着国内含氟聚合物生产的发展，有机氟 化物的污染日益严重〔!〕。本试验以生产氟橡胶、氟 塑料的化工企业生产废水为研究对象。根据该类生 产废水的特点，将工业废水与生活废水综合治理。 生化反应器的进水中，氟化工废水与生活污水的比 例为!!5。废水经铁还原$混凝沉淀$水解酸化$ 接触氧化工艺，出水总磷平均为"P)AQ／V左右，其 他指标已达到’()#*)—+##%《污水综合排放标准》 中的一级标准。 + 试验 +P+ 试验污水水质 由于工业废水取水不便，试验污水采用配水。 考虑到各生产工艺中废水最不利因素，根据日本公 司成分分析结果配制（见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf +）实验用废水，生活污 水取自同济新村。配水水质：,-.,/为!"!!5WP*0 AQ／V，(／,为"P"*，23值为5W，总磷为)P%%)P)+ AQ／V，氨氮为!5P0!AQ／V，与实际工业废水水质相 差不大。该生产废水(／,仅为"P"*，可生化性差， 且含有大量乳化剂和氟代表面活性剂，生化处理过 程中会产生大量泡沫，影响处理效果。由此可见该 废水处理的关键为提高废水的可生化性和解决泡沫 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 表+ 废水成分 AQ／"" V ""废水成分 含量 废水成分 含量 异丙醇 !" 丙酮"" !" 乙醛 "P"! 氟系溶剂,3T!,T!,3!-3"" 5)" 非离子表面活性剂 W0 氟表面活性剂"" !#+ 7J5X WW! 1-W!$"" !5%0 YQ!X !+) ,J$"" %5% 8:X +" U-W5$"" !* 83WX 5) 根据文献调研和初步的探索，提出铁还原$混 凝沉淀的预处理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。新生态的铁离子纯度高、活 性好，是极好的混凝剂〔5〕，可去除废水中的胶体成 分，提高废水(／,。卤代有机物的生物好氧降解速 率随卤取代基数目的减少而增加〔W〕，厌氧降解能使 高卤代有机物还原脱卤，但不能使其彻底矿化，有时 降解产物会比母体有更大的毒性〔0〕。好氧氧化与 厌氧降解各有优缺点，故本试验选择包括厌氧脱卤， 然后再进行好氧处理使有毒卤代有机物转化为二氧 —#+— !""!年++月 第!!卷第++期 工业水处理 ZBL@HF/>:J[:F?/E/?:FA?BF 8;SP，!""! ############################################################### \;JP!!8;P++ ______________________________________________________________www.paper.edu.cn 化碳和环境中能接受的产物的两段生物法。预处理 后的废水与生活污水以!!"的比例进入水解酸化和 接触氧化反应器，使有机物无害化处理。 #$! 水质分析方法 %&’%(：重铬酸钾快速法；)&’*：标准稀释倍数 法；++：烘干称重法（#,*-烘干!.）；/0值：/0+1 "精度数显酸度计；234：滴定分析法；总磷：钼锑 抗光度法；氨氮：酸滴定法。 ! 试验结果与讨论 !$# 铁还原1混凝沉淀预处理工艺 !$#$# 试验方法 采用容积约为*,5的塑料桶作反应器，底部设 置与微型曝气器相连的砂芯曝气头（供气量为*#, 5／678），并在反应器内填充体积约为#,5的铁刨 花。试验采用间歇式反应，每次取废水约9,5于反 应器中，按不同的反应时间取样测定/0值，加氢氧 化钠调/0值为:左右测定%&’%(，确定最佳反应 条件。 !$#$! 结果与讨论 （#）曝气与不曝气条件下，铁还原%&’%(去除率 及铁还原/0值的变化见图#、图!。 图# 曝气与不曝气条件下铁还原%&’%( 去除率的变化情况 图! 曝气与不曝气条件下铁还原/0值变化 从图#和图!可以看出，曝气对/0值改变和 %&’%(的去除效果更佳。主要是由于充氧时电位差 大，加速了腐蚀反应；此外，由于曝气的搅动，使废水 和铁刨花充分接触，有利于反应进行。 （!）铁还原在曝气条件下反应:.，进出水)／% 值见表!。从表!可以看出，废水经过预处理工艺 可生化性大大提高，利于后续生化反应。 !$! 生化处理 表! 铁还原工艺对污水)&’*／%&’%(的影响（平均值） %&’%(／（6;·51#） )&’*／（6;·51#） )／% 原水 出水 去除率 原水 出水 原水 出水 !,! #", "*$<= #* "<$#" ,$,:9!,$!:<> !$!$# 试验方法 厌氧工艺采用升流式厌氧滤池，酸化池材料为 ?2%，有效容积为#95，内装接种污泥，使@5++为 ",,,6;／5，内挂半软性塑料和软性纤维构成的组 合盾式填料，填料为聚乙烯高醛化度优质维纶丝。 停留时间为#*.，测定出水水质指标。 好氧反应器采用曝气与沉淀一体化的复合池 体。曝气区尺寸为9",66A#B,66A!B:66，底 部设置与曝气器相连的曝气头，并悬挂组合盾式填 料，内装接种污泥，使@5++为",,,6;／5。 厌氧与好氧反应器都采用连续流运行方式，预 处理水由蠕动泵提升，从底部进入厌氧酸化池。在 进行好氧试验时，厌氧出水由蠕动泵提升至进水区， 由另一端的沉淀区上部出水。通过调节水泵的流 量，变换不同的工况，分别取进出水样测定水质指 标，确定最佳停留时间。 !$!$! 试验结果与讨论 !C!C!C# 厌氧反应 厌氧反应器的停留时间为#*.，运行结果见表 "。由表"可以看出： （#）%&’%(的去除率并不理想，原因是由于该废 水含有较高的+&9!1，在厌氧条件下会被硫酸盐还 原菌（+D)）还原为0!+，使出水中0!+的含量增高， 而#6;／5硫化物相当于!6;／5的%&’%(，使厌氧 的出水%&’%(偏高，去除率大大下降。厌氧出水中 挥发性酸较进水大幅度提高，说明该水解酸化器运 行良好。 （!）厌氧出水中氨氮升高，其原因是有机氮化合 物和蛋白质发生了氨化反应生成E0"，此过程具有 重要意义，E0"不仅是微生物新细胞合成的必要氮 源，也是厌氧反应器中起缓冲性能的物质。在分子 态氧存在下，因硝化细菌的作用，氨可以进一步氧化 为硝酸盐氮。 （"）该厌氧反应器总磷和++的去除率良好。 （9）/0值比较稳定，说明该厌氧反应系统具有 良好的缓冲性能。 （*）该厌氧反应器可提高废水的可生化性，利于 后续的好氧生化反应。 !C!C!C! 接触氧化反应器运行情况 —,!— 试验研究 工业水处理!,,!1##，!!（## """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ） 中国科技论文在线______________________________________________________________www.paper.edu.cn 表! 厌氧反应器运行情况 指标 进水／（"#·$%&）出水／（"#·$%&）平均去除率／’ ()*(+ &,-./, &,0.&& &/-.11 &/&.,2 &-2.23 &-4.22 302.30 &,,.,, 333.33 30-.12 4.44 氨氮 3/.01 !&.-0 3,.10 !-.10 3/.&3 !!.,, !0.34 !&.0, 32.&, !!.04 %&-./ 总磷 3.4/ &.1- !.30 &.,! !.&3/ &.11 3.41 &.11 3.32 &.4/ !-.- 55 310 &&0 &00 40 330 &-0 3!0 &40 &20 20 -0.-! 678 0.-0 0./- 0.!- &./0 0.&- 0.20 %3,! 注：&）9:;为&-<；3）=9值比较稳定；!）>／(由0.3-,提高到 0.!/2。 试验系统按照9:;为&3<、34<、!0<、!2<、4, <等4种不同的水力停留时间运行，进水为厌氧反 应器的出水，反应器内的溶解氧维持在2.0"#／$ 左右，运行期间的水温为3332?。()*(+去除率与 停留时间的关系见图!。 图! ()*(+去除率与停留时间的关系 由图!可以看出，当接触氧化反应器的水力停 留时间为!2<时，()*(+的去除率最高，确定接触氧 化反应器的停留时间为!2<。4,<时()*(+的去除 率较!2<时略有下降，其原因是由于废水中()*(+ 含量少，使微生物发生内源呼吸，进而影响()*(+的 去除率。当停留时间为!2<时，运行稳定后处理效 果见表4。 ! 结论 （&）铁还原%中和混凝%水解酸化%接触氧化 串联工艺应用于有机氟化工生产废水处理，在技术 上是可行的。 表4 接触氧化反应器运行结果 指标 进水／（"#·$%&）出水／（"#·$%&）平均去除率／’ ()*(+ &!-.3, -3./! &2,.!2 ,3.33 &-4.22 10.4, &22.40 12.!- -!.! 氨氮 3-.4, 低于检测限 !&.33 0.-2 3,.,4 低于检测限 !&./3 低于检测限 很好 >)*- 2.4 ,., 达到一级标准 总磷 &.233 0.2,, &./3 0./3 &./3 0./& &.-2 0.,/ -&.! 55 &&0 40 20 &0 &10 20 &30 -0 1,.// 注：&）9:;为!2<；3）出水=9值降低约一个单位。 （3）铁还原%混凝沉淀作为该废水的预处理具 有较好的效果。曝气1<，()*(+去除率为!-.2’， >／(由0.0143提高到0.312/，对保证后续生物处 理达标有重要作用。 （!）采用水解酸化处理该废水，虽然去除率不 高，氨氮升高，总磷的去除率只有!-.-’，但它可避 免产生大量气泡，使大分子有机物分解为小分子有 机物，有利于提高系统的去除效率和稳定性。 （4）以接触氧化作为好氧处理工艺对厌氧出水 进行处理，停留时间为!2<时，()*(+、氨氮、>)*-、 55、=9值均达到@>,/1,—&//2《污水综合排放标 准》中的一级标准，总磷平均为0.,"#／$左右。 ［参考文献］ ［&］陈维芳，叶裕才.可吸附有机卤代物的深度处理研究［A］.污染防 治技术，&//2，&3（3）：11—1,. ［3］朱顺根.有机氟残液的处理及防护［A］.有机氟工业，&//2，（!）： 1—,. ［!］陈郁.零价铁处理污水的机理及应用［A］.环境科学研究，3000， &!（-）：34—32. ［4］BC">+DQSIG+CQID*G#+QOG;(L［A］.TQIG+:GKGQ+S<， &//!，31：3&-—344. ［-］8U+Q"DVCSR*8.8G+DJCSQHO8HQG+DJCS>CDOG#+QOQICDHDFW(>K， ［A］.(+CI.:GU.>CDIGS