交换吸附技术分离工业有机/无机混合酸
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1.4 CLT酸废水处理方法

CLT酸废水处理方法可采用“溶剂萃取法”“树脂吸附法”“电凝聚法”等。

1.4.1 溶剂萃取法

唐红萍和安晓锋等人[62,63]采用萃取技术处理处理CLT酸废水,他们认为废水中主要的污染物均含有磺酸基,在水中解离为大的有机阴离子,可以表示为A-SO-3,选择阴离子交换萃取溶剂N235作为主萃取溶剂,其分子R3N中的N有一对孤对电子,可以与强酸生成胺盐,萃取溶剂上的无机酸根离子与水中有机阴离子A-SO-3发生离子交换,使大的有机阴离子进入有机相,与水相分离。

利用萃取方法对CLT酸酸析废水进行一级处理。萃取时,要为萃取溶剂提供无机酸H至少1.86mol/L N235,水油比控制在4∶1,COD去除率可达90%以上,以NaOH溶液进行反萃,需提供与萃取溶剂理论携酸量等量的碱,有机物自有机相脱除率可达96%,反萃物可回用于工艺,重新用于合成CLT酸,生产1t CLT酸排放的废水经处理后可回收CLT酸126kg。

该法的主要缺点是萃取剂消耗量大,萃合物不易分离,萃取剂再生困难,处理费用较高。

1.4.2 电凝聚法处理CLT酸废水

潘春玲等人[64]采用电凝聚法处理CLT酸废水,研究认为在酸性介质中,铁与碳之间可以形成无数大小不等的原电池,并在其作用空间形成一个电场,这些原电池发生的电极反应为:

阳极

阴极

当有O2

在这些反应中生成的新生态Fe2+和[H]具有极强的化学活性,可以与废水中的许多组分发生氧化还原反应,并使部分具有环状结构的有机物断环生成较容易降解的开环有机物,从而提高废水的可生化性;随着新生态Fe2+的产生,酸性介质得到中和,pH值提高;Fe2+在pH为8~9时具有良好的絮凝吸附共沉作用。

利用电凝聚预处理CLT酸废水,可以改善废水水质,在原水pH值1.5,COD约为9500mg/L,色度2500倍时,出水pH可达5.0(中和后为8),COD约为7500mg/L,色度低于1000倍。

该法的缺点是电凝聚过程中产生大量废渣,造成二次污染,且出水COD、色度仍较高。

1.4.3 “电凝聚-二级生化-吸附”工艺处理CLT酸废水

由于CLT酸废水可生化性极差,单纯采用传统的生化处理工艺,很难取得理想的效果,必须采用先进的预处理工艺,改善该废水的水质及其可生化性,为生化处理打下基础,同时采用必要的深度处理手段,弥补生化处理的不足,使废水的色度彻底脱除,在水质不断波动的情况下,保证水质时刻达标排放。潘春玲等人[65]进一步研究采用“电凝聚-二级生化-吸附”工艺处理CLT酸废水。

新型高效吸附处理工艺,采用高效广谱吸附剂DGB,及其他服配药物,在极短的时间内与废水接触,并去除废水中残余污染物,使废水达标排放。DGB由无机矿物质原料合成,它具有极大的表面积和极微小的粒径,它的吸碘数值大于1200mg/g,优于粉末活性炭,其价格仅为同档次粉末活性炭的1/3~1/4。

传统的生化处理是指活性污泥法,该方法对高负荷有机废水适用性不强,而采用厌氧-好氧二级生化工艺,强化了其处理功能,使它的处理效果、耐冲击能力及运行成本等各项性能指标得到改善和提高。其中厌氧工艺只选用水解酸化部分,在此过程中,细菌对于废水中的有机物降解并不完全,只是把大分子物质如废水中的苯环类物质和经电凝聚反应后的开环物质进一步转化为脂肪酸等小分子物质,以提高废水的可生化性,降低后段好氧处理的难度,缩短爆气的时间,减少运行的成本。好氧处理采用SBR工艺(预批式活性污泥法),它以间歇操作为主要特征,在时间上按次序排列,分为进水、反应、沉淀、排水和闲置5个阶段,称为1个运行周期。SBR法的运行工况相对于时间来说是个理想的推流过程。其生化反应推力大、效率高,相对于反应器本身的混合状态来说仍属于完全混合式,因此又同时具有耐冲击负荷的能力,特别适合于承受废水的毒性和高浓度有机物负荷的冲击。

利用电凝聚工艺对CLT酸废水进行预处理,其效果是理想的。在多种电化学反应协同作用下,pH数值从1.5升到5.0左右,COD从9000~50000mg/L降到7800mg/L以下,可生化性指标BOD5/COD从0.03上升到0.1以上,提高了废水的可生化性,为生化处理打下了基础。

“电凝聚-二级生化-吸附”工艺,可保证CLT酸废水的色度和COD去除率分别为96.1%和98.1%。

该法的主要缺点是处理工艺复杂、操作费用高,且产生二次污染。

由上面的论述分析可知,“溶剂萃取法”存在萃取剂消耗量大,萃合物分离困难,处理费用高的缺点;“电凝聚法处理CLT酸废水”存在电凝聚过程中产生大量废渣,造成二次污染,且出水COD、色度仍较高的不足;“‘电凝聚-二级生化-吸附’工艺处理CLT酸废水”处理工艺复杂、操作费用高,且产生二次污染。