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安力斯某含甲醛廢水處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

更新時(shí)間: 2025-02-21
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  一、背景描述
 
  廢水名稱:某含甲醛有機(jī)廢水
 
  技術(shù)路線:光化學(xué)高級氧化
 
  處理目標(biāo):車車間生產(chǎn)廢水COD濃度或單一有機(jī)物含量高,甲醛廢水毒性大,無法進(jìn)入后續(xù)生化工藝。希望通過光化學(xué),將廢水的COD降低60%及以上及甲醛濃度處理到30mg/l及以下。
 
  二、設(shè)計(jì)處理工藝
 
  1.高級氧化技術(shù)介紹
 
  典型工業(yè)廢水(如醫(yī)藥、化工、印染等)常具有有機(jī)物含量高、成分復(fù)雜,鹽含量高、可生化性差等特點(diǎn),因此常規(guī)的生化工藝很難對其中的有機(jī)物進(jìn)行有效處理。高級氧化技術(shù)是在臭氧、紫外等單一氧化法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型化學(xué)氧化技術(shù),其作用機(jī)理是利用原位產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性自由基或活性基團(tuán),如最常見的羥基自由基(·OH),與有機(jī)物發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng),實(shí)現(xiàn)其斷鍵或降解,可將其直接礦化、或氧化提高廢水的可生化性,反應(yīng)原理如圖1所示。
 
  高級氧化技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的處理廢水中難降解有機(jī)污染物的新技術(shù)。根據(jù)所用氧化劑及催化條件的不同,常見的高級氧化技術(shù)通常有以下幾類:Fenton氧化、紫外光化學(xué)、催化臭氧氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、電化學(xué)氧化等。由于高級氧化技術(shù)具有反應(yīng)快速、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),因此引起世界各國廣大專家、學(xué)者及工程設(shè)備研究人員的重視,并相繼開發(fā)了多種處理工藝和設(shè)備,使高級氧化系統(tǒng)展現(xiàn)出一定的生命力和競爭力。
638756708797317107485.png
  圖1高級氧化技術(shù)原理示意圖
 
  2.光化學(xué)氧化技術(shù)
 
  (1)技術(shù)介紹
 
  在紫外線激發(fā)下,H2O2可產(chǎn)生具有很強(qiáng)氧化性的羥基自由基,可將有機(jī)污染物最終礦化為CO2和H2O,其中間產(chǎn)物具有較多含氧官能團(tuán),可有效提高廢水的可生化性。
 
  本方案采用UV/ H2O2高級氧化工藝,反應(yīng)效率較高,無副產(chǎn)物(如污泥等)產(chǎn)生,減少了二次處理的費(fèi)用;高級氧化系統(tǒng)占地面積小,減小了土建投資費(fèi)用;UV光化學(xué)系統(tǒng)及催化劑投加系統(tǒng)均可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)節(jié),一定程度上降低了設(shè)備的運(yùn)行成本。
 
  三、項(xiàng)目數(shù)據(jù)
 
  4.1試驗(yàn)效果
 
  (1)3#廢水試驗(yàn)效果
 
  根據(jù)甲醛濃度要處理到30mg/l及以下的目標(biāo),整理后數(shù)據(jù)詳見下表、圖:

序號

進(jìn)水pH(實(shí)驗(yàn)室)

進(jìn)水甲醛濃度/mg/l

出水甲醛濃度/mg/l

雙氧水消耗(mg/L):甲醛去除量(mg/l)

耗費(fèi)時(shí)間/h

1

2.51

66400.00

22.85

1.43

16

2

3.93

46000.00

24.00

1.07

7

3

3.87

61500.00

27.00

1.01

9.67

均值

 

57966.67

24.62

1.17

10.89

638756708799192195253.png
  從如上圖表可以看出,我司中試設(shè)備連續(xù)處理3#廢水3個(gè)批次試驗(yàn),結(jié)果甲醛濃度均能穩(wěn)定達(dá)30mg/l及以下的要求。
 
  (2)試驗(yàn)過程中部分水樣照片情況
638756708800285910377.png
  4.2運(yùn)行成本

試驗(yàn)編號

項(xiàng)目

名稱

單位

數(shù)量

單價(jià)(元)

合計(jì)(元/批次)

折合噸水(元/噸)

3#-35

處理參數(shù)

處理水量

m³/批次

4.18

 

 

 

 

 

出水甲醛濃度

mg/l

22.85

 

 

 

 

直接
成本

電耗

kwh/批次

819.00

0.80

655.20

156.75

 

 

雙氧水(8%)

t/批次

4.97

600

2984.10

713.90

 

 

FeCl3(10%)

t/批次

0.02

400

7.10

1.70

 

 

HCl(30%)

t/批次

0.00

500

0.00

0.00

 

 

NaOH(25%)

t/批次

0.69

1000

691.20

165.36

 

水處理成本合計(jì)

 

/

/

4337.60

1037.70

3#-36

處理參數(shù)

處理水量

m³/批次

4.18

 

 

 

 

 

出水甲醛濃度

mg/l

24.00

 

 

 

 

直接
成本

電耗

kwh/批次

336.00

0.80

268.80

64.31

 

 

雙氧水(8%)

t/批次

2.57

600

1541.99

368.90

 

 

FeCl3(10%)

t/批次

0.02

400

7.10

1.70

 

 

HCl(30%)

t/批次

0.03

500

14.38

3.44

 

 

NaOH(25%)

t/批次

0.70

1000

704.00

168.42

 

水處理成本合計(jì)

 

/

/

2536.27

606.76

3#-37

處理參數(shù)

處理水量

m³/批次

4.18

 

 

 

 

 

出水甲醛濃度

mg/l

27.00

 

 

 

 

直接
成本

電耗

kwh/批次

494.00

0.80

395.20

94.55

 

 

雙氧水(8%)

t/批次

3.25

600

1948.80

466.22

 

 

FeCl3(10%)

t/批次

0.02

400

7.10

1.70

 

 

HCl(30%)

t/批次

0.02

500

11.50

2.75

 

 

NaOH(25%)

t/批次

0.92

1000

921.60

220.48

 

水處理成本合計(jì)

 

/

/

3284.20

785.69

總均值

水處理成本均值

 

/

/

3386.03

810.05

 
  廢水兩支燈運(yùn)行時(shí),原水平均甲醛濃度為43587.50 mg/L, 噸水平均運(yùn)行成本為763.50元/噸水;復(fù)測3#廢水四支燈連續(xù)運(yùn)行時(shí),原水平均甲醛濃度為53750 mg/L(剔除明顯水質(zhì)性狀差異的一組),噸水平均運(yùn)行成本為696.23元/噸水。考慮進(jìn)水甲醛值的差異,我們進(jìn)行甲醛值修正處理分析對比,3#廢水復(fù)測中試整體運(yùn)行成本下降約26%。同樣,四支燈穩(wěn)定運(yùn)行無論從處理效率還是整體運(yùn)行成本都有非常明顯的優(yōu)勢。
 
  四、項(xiàng)目結(jié)論
 
  采用光化學(xué)高級氧化裝置對甲醛廢水進(jìn)行連續(xù)3批次處理,可以穩(wěn)定達(dá)到甲醛出水濃度≤30mg/L的要求目標(biāo),噸水平均費(fèi)用為696.23元/噸(其中第一批次的水樣實(shí)驗(yàn)室pH為2.51,其對應(yīng)的去除達(dá)標(biāo)所需雙氧水消耗量數(shù)值都較其他試驗(yàn)批次要高,推測該批次水樣廢水水質(zhì)成分有明顯差異,不列入數(shù)據(jù)分析),后同。平均處理時(shí)長為8.34h,雙氧水消耗(mg/L):甲醛去除量(mg/L)范圍為1.01-1.07,均值為1.04。如可適當(dāng)放寬出水甲醛濃度要求,噸水處理費(fèi)用可以較大幅度下降。
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