徐錫彪，褚宏偉
(嘉興市大禹環(huán)境工程有限公司，浙江嘉興　314000)

　　摘　要：以ClO₂為氧化劑，在自制催化劑存在的條件下可將高濃度有機(jī)化工廢水中的有機(jī)物氧化分解，對COD的去除率≥70%，對色度的去除率≥95%，若再后接生化處理可使出水達(dá)標(biāo)排放。
　　關(guān)鍵詞：有機(jī)化工廢水；催化氧化；ClO₂?
　　中圖分類號：X703.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)04-0070-03

1 　試驗(yàn)原理、方法及結(jié)果

1.1 　原理
　　在高效表面催化劑存在的條件下，利用ClO₂在常溫、常壓下氧化降解高濃度污染物(COD)的目的，與此同時通過打斷有機(jī)分子中的雙鍵發(fā)色團(tuán)(如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亞氨基等)來實(shí)現(xiàn)徹底脫色，同時有效提高BOD₅/COD值。
1.2 試驗(yàn)方法及結(jié)果
1.2.1 試驗(yàn)方法
　　試驗(yàn)流程見圖1。

1.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
　　①模擬廢水
　　控制各種模擬廢水的pH=5～7，加入10%的ClO₂水溶液，室溫下催化反應(yīng)15min后結(jié)果見表1。

表1模擬廢水處理結(jié)果 有機(jī)成分 進(jìn)水濃度(mg/L) 出水濃度(mg/L) 去除率(%) 甲醇 780 43 94.5 乙醇 930 54 94.2 三乙胺 820 52 93.7 三乙醇胺 1010 95 90.6 吡啶 1210 116 90.4 苯胺 1080 120 88.9 硝基苯 620 110 82.3 苯酚 1366 69 94.9 對苯二酚 820 86 89.5 丙酮 842 68 91.9

　　由表1可知，對單一污染物的去除率為80%～95%。
　　②比較試驗(yàn)
　　控制各種模擬廢水的pH=5～7，加入10%的ClO₂水溶液分別進(jìn)行催化氧化和單獨(dú)氧化，試驗(yàn)結(jié)果見表2。
　　由表2可知，在催化劑存在下的COD去除率高且反應(yīng)時間短。
　　③工業(yè)廢水
　　當(dāng)廢水pH=5～7、加入10%的ClO₂水溶液，反應(yīng)時間為15min時，對無機(jī)類廢水的COD去除率＞90%，對有機(jī)類廢水的COD去除率為70%～90%，試驗(yàn)結(jié)果分別見表3、4。

表2比較試驗(yàn)結(jié)果 有機(jī)成分 處理方法 進(jìn)水濃度(mg/L) 處理時間(min) 出水濃度(mg/L) 去除率(%) 乙醇 單獨(dú)氧化
催化氧化 920
920 60
15 780
56 15.2
93.9 苯酚 單獨(dú)氧化
催化氧化 1400
1400 60
15 960
74 31.4
94.7 苯胺 單獨(dú)氧化
催化氧化 1020
1020 60
15 730
115 28.4
88.7 硝基苯 單獨(dú)氧化
催化氧化 605
605 60
15 450
102 25.6
83.1 三乙醇胺 單獨(dú)氧化
催化氧化 2100
2100 60
15 1690
207 19.5
90.1 甲醛 單獨(dú)氧化
催化氧化 1250
1250 60
15 890
107 28.8
91.4

表3 對無機(jī)類廢水處理結(jié)果 類 別 進(jìn)水濃度(mg/L) 出水濃度(mg/L) 去除率(%) 含亞硝酸鈉廢水(COD) 2100
1800
1900 32
10
15 98.5
99.4
99.2 含硫廢水(COD) 600
580
710 64
62
74 89.3
89.3
89.6 含氰電鍍廢水(CN^-) 90
120
80 檢不出 100

表4 對有機(jī)類廢水處理結(jié)果 類 別 進(jìn)水濃度(mg/L) 出水濃度(mg/L) 去除率(%) 陽離子染料廢水 13000
12800
13100 3280
3170
3306 74.8
75.2
74.8 活性染料廢水 10800
9900
10600 2800
2500
2470 74.1
74.9
76.7 弱酸性染料廢水 8200
8600
9000 1600
1580
1670 80.5
81.6
81.4 醫(yī)藥中間體廢水 18000
18200
18500 5210
5220
5250 71.1
71.3
71.6 香蘭素廢水 35000
34700
35200 5200
5220
5250 85.1
85.3
85.2 甲胺磷廢水 23000
23200
23250 5200
5110
5210 79.7
79.7
79.7 鄰氨基苯甲醚廢水 42000
41800
41900 4680
4700
4710 89.5
89.5
89.5 對氨基苯乙醚廢水 4000
40500
41000 4400
4380
4385 87.5
87.4
87.5

2 工程實(shí)例

2.1 催化氧化裝置
　　催化氧化裝置由催化氧化反應(yīng)器、ClO₂發(fā)生器和機(jī)械過濾器組成(見圖2)。

　　催化氧化反應(yīng)器采用塔式結(jié)構(gòu)，尺寸為1 800 mm×5 000 mm，塔內(nèi)裝填顆粒狀催化劑，從塔底進(jìn)水、進(jìn)氣，塔上部出水。在常溫、常壓下廢水在催化劑的表面與ClO₂水溶液和空氣發(fā)生三相反應(yīng)，其處理水量為2m³/h，進(jìn)水COD≤5×10⁴ mg/L，對COD去除率≥70%。ClO₂發(fā)生器用于現(xiàn)場制備ClO₂，尺寸為500 mm×1300 mm×1500 mm。機(jī)械過濾器是催化氧化塔的保護(hù)裝置，主要是為了防止過多懸浮物進(jìn)入催化氧化塔，其尺寸為600 mm×2500 mm。
2.2 工程概況
　　浙江省嘉興市中華化工集團(tuán)以生產(chǎn)香蘭素為主，廢水量為120m³/d，工程占地為1000m²，投資為500萬元。廢水水質(zhì)見表5，工藝流程見圖3。

表5　廢水水質(zhì) pH COD(mg/L) SS(mg/L) 色度(倍) 揮發(fā)酚(mg/L) BOD₅(mg/L) 6.0或7.0 60 000 5 000 10 000 100 5 000

　　香蘭素廢水由車間自流入調(diào)節(jié)池，再提升至預(yù)曝氣池，通過曝氣使大量顆粒物析出；用箱式壓濾機(jī)強(qiáng)制固液分離后，濾渣送入焚燒爐焚燒，出水則流入中間池；將其經(jīng)機(jī)械過濾后與現(xiàn)場發(fā)生的ClO₂水溶液一起泵入催化氧化塔中，在顆粒催化劑表面發(fā)生催化氧化反應(yīng)，在穩(wěn)定、高效降解有機(jī)物的同時使BOD₅/COD由0.154提高到0.359，大大有利于后續(xù)生化處理。催化氧化出水進(jìn)入水質(zhì)調(diào)整池，與地面沖洗水以1∶4混勻，其含鹽量降至15 000 mg/L以下，達(dá)到生化處理要求后則進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行處理，出水經(jīng)二沉池排放，污泥全部回流。
　　經(jīng)監(jiān)測，整個系統(tǒng)處理效果見表6，催化氧化裝置的處理效果見表7。

表6　系統(tǒng)處理結(jié)果 采樣日期 采樣地點(diǎn) pH COD(mg/L) 去除率(%) 色度(倍) 去除率(%) SS(mg/L) 去除率(%) 揮發(fā)酚(mg/L)

去除率(%)

1999年2月1日 調(diào)節(jié)池進(jìn)口 6.0 60000 　 10000 　 5000 　 90 　 二沉池出口 7.0 180 99.7 50 99.5 50 99.0 0.3 99.7 1999年4月2日 調(diào)節(jié)池進(jìn)口 6.0 58000 　 1000 　 4900 　 95 　 二沉池出口 7.0 150 99.9 50 99.5 40 99.2 40.2 99.8 GB 8978—1996的醫(yī)藥原料藥行業(yè)二級標(biāo)準(zhǔn) 6-9 300 　 80 　 80 　 0.5 　

表7　催化氧化處理效果 采樣日期 監(jiān)測項(xiàng)目 COD(mg/L) 去除率(%) BOD₅(mg/L) 去除率(%) BOD₅/COD 色度(倍) 去除率(%) 揮發(fā)酚(mg/L) 去除率(%) 999年2月1日 進(jìn)口 35000 　 5300 　 0.150 8000 　 85 　 出口 5300 84.8 1900 64.0 0.385 300 96.2 0.5 99.4 1999年4月2日 進(jìn)口 33000 　 5200 　 0.158 8000 　 90 　 出口 5000 84.8 1800 65.4 0.360 300 96.2 0.5 99.4

3 結(jié)語

　　高濃度有機(jī)化工廢水一般色度高、有機(jī)成分難以降解，其BOD₅/COD值很低，故實(shí)際工程中直接采用生化處理效果不好。利用新型催化氧化裝置、強(qiáng)氧化劑配以高效的表面 催化劑對廢水進(jìn)行強(qiáng)烈的化學(xué)氧化則出水色度基本達(dá)標(biāo)，同時可使COD值及BOD₅/COD值都適合生化處理，從而在常規(guī)的物化處理和生化處理之間架設(shè)了一座橋梁。

參考文獻(xiàn)：

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　　［2］魏宏斌，李田籌.水中有機(jī)污染物的光催化氧化［J］.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1994，2(3)：50-57.
　　［3］李家珍.染料、染色工業(yè)廢水處理［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.

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