臭氧高级催化氧化处理聚氨酯废水的效果研究（二）

臭氧高级催化氧化处理聚氨酯废水的效果研究（二）

上文接臭氧高级催化氧化处理聚氨酯废水的效果研究（一）

3 系统主要构筑物及处理效果

3.1 预处理系统

（1）废水收集池。1 座，钢砼防腐结构，容积77 m3。配套2 台提升泵（1 用1 备），型号IHF50-32-200，Q=6.3 m3/h，H=12 m，N=1.1 kW；1 台引水筒，尺寸D×H=500 mm×1 000 mm。

（2）甲聚糖反应罐。2 座（1 用1 备），尺寸D×H=1 800 mm×2 700 mm，其中n（CaO）∶n（甲醛）=1∶1，过量投加。因反应需要在曝气状态下进行，且会生成大量沉淀，故配备曝气设备与排泥装置。排泥泵2 座（1用1 备），型号G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW。

废水预处理效果如表2 所示

        结果表明， 石灰法对生产废水中的甲醛具有较好的去除效果， 甲醛去除率达到97%， COD 去除率达到48.8%。废水中的甲醛反应后生成多糖，一部分与氢氧化钙络合，一部分进入废水中。产生的化学污泥进入污泥浓缩池进行后续处理。此外，石灰的加入还起到了调节废水pH 的作用， 废水原水pH 为酸性，出水pH 升至13，该废水与其他废水混合后不需要调节pH，可直接进行后续的生化处理。

3.2 生化处理

（1）调节池。该调节池是在现有基础上改造而成，有效容积98 m3，停留时间23 h。配有2 台提升泵（1用1 备），型号IHF50-32-200，Q=6.3 m3/h，H=12 m，N=1.1kW。配有1 台引水筒，D×H=500mm×1 000mm，同时还配有1 台流量计和2 台pH 计。

（2）厌氧池。碳钢防腐结构，2 座（1 用1 备），容积100 m3，停留时间12 h，设计规模100 m3/d。配有流量计1 台。废水进入厌氧池后通过布水管路与厌氧污泥均匀接触，在产甲烷菌的作用下，难生物降解的有机物被降解。厌氧反应不但可明显降低废水中的COD，还可以提高废水的可生化性。

（3）好氧池。碳钢防腐结构，2 座（1 用1 备），容积100 m3，停留时间24 h，设计规模100 m3/d。配备混合液回流泵2 台（1 用1 备），型号WL2120-240，Q=10 m3/h，H=8 m，N=0.8 kW；流量计1 台；300 个曝气器，设计参数为D 215 mm。好氧反应可明显降低废水的COD。

（4）混凝沉淀池。碳钢防腐结构，2 座（1 用1 备），尺寸4 200 mm×300 mm，水力负荷0.4 m3/（m2·h）。配套污泥泵2 台（1 用1 备），型号G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW。混凝沉淀池的作用是通过投加絮凝剂，去除废水中的胶体和细微悬浮物。

（5）污泥浓缩池。碳钢防腐结构，配有1 台污泥螺杆泵，型号G25-1，Q=2 m3/h，H=60 m，N=1.5 kW；1 台板框压滤机， 设计参数为20 m3；1 个污泥均质罐，碳钢防腐结构，规格为D 1.5 m×1.9 m。

（6）鼓风机房。配套罗茨风机2 台（1 用1 备），型号3L41WD，Q=10.5 m3/min， 出口P=4 mH2O，N=10.2 kW。

（7）加药间。配有1 套硫酸加药系统，1 套液碱加药系统，1 套PAC 加药系统，1 套PAM 加药系统。生化处理效果如表3 所示。

        经生化处理后，废水COD 明显降低，氨氮去除率也达到了56.4%。为了保证出水水质达标，采用臭氧催化氧化工艺对生化出水进行深度处理。

3.3 深度处理系统

（1）臭氧塔。结构形式不锈钢316L，2 座（1 用1备），尺寸1.1 m×2.7 m，有效容积2.2 m3，设计水量100 m3/d，水力停留时间30 min。臭氧催化剂为氧化铝，其与废水的体积比为1∶10。配有臭氧发生器2 台

（1 用1 备），尺寸20 m×9.5 m，臭氧发生量10 kg/h，氧气罐2 个（外购氧气源）。臭氧在催化剂作用下形成的·OH 与有机物的反应速率更高、氧化性更强，几乎可以氧化所有的有机物，如有机酸、醛等，可以将有机物完全矿化，提高污水的COD 去除率。

（2）排放池。碳钢防腐结构，2 座（1 用1 备），容积200 m3。配有1 台不锈钢污水泵，型号50TBP20-40-7.5；1 台流量计。

深度处理效果如表4 所示。

        臭氧催化氧化的臭氧利用率达到90%以上，甲醛去除率达到93.3%，很终出水水质可稳定达标。

4 处理效果及成本分析

        2019 年5 月新建废水处理站完工并投入使用。该废水处理工程年运行费用为18.6 万元，其中，动力费8.7 万元/a，药剂费7.4 万元/a，人工费1.4 万元/a，固废处置费1.1 万元/a。废水处理系统运行稳定后，出水水质范围： 甲醛0.8~3 mg/L，COD 190~350 mg/L，氨氮20~35 mg/L，pH 7~8，达到接管标准。

5 结论

        针对某聚氨酯生产废水的水质特点， 采用石灰法-A2/O-臭氧催化氧化的组合工艺对其进行处理。运行结果表明， 该工艺能够有效去除聚氨酯生产废水中的甲醛、COD 和氨氮等污染物， 处理出水水质稳定，出水中甲醛≤5 mg/L，COD≤500 mg/L，氨氮≤45 mg/L，达到园区接管标准。

参考文献

［1］ 黄茂松，贾润萍. 后金融危机下我国聚氨酯弹性体发展之路探讨［J］. 新材料产业，2011（6）：7-12.

［2］ 郑燕升，莫倩. 高浓度甲醛废水预处理工艺研究［J］. 化学研究，2009，20（2）：104-106.

［3］ 乔丽丽，乔瑞平，乔杠，等. 含甲醛废水处理技术的研究进展［J］.煤化工，2016，44（1）：32-35.

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［作者简介］ 沈克军（1984— ），在读硕士。E-mail：kejunshen@163.com。

［收稿日期］ 2020-11-18（修改稿）