过氧化氢工厂生产中污染物的处理分析

杨礼军　田伟良

（桂林市天马水务环境有限公司　广西　桂林　541000）

过氧化氢工厂生产中污染物的处理分析

杨礼军田伟良

（桂林市天马水务环境有限公司广西桂林541000）

我国工厂中主要是以蒽醌法生产过氧化氢，过氧化氢的作用在日常生话中也随处可见，主要用于漂白、医学消毒、食品等方面。但在过氧化氢生产过程中会产生一些污染物。本文主要介绍生产过氧化氢时污水、废氧化铝、废气等污染物的成分、危害、性质以及他们产生的原由。现在保护环境在过氧化氢生产过程中的现状，再介绍一些我国处理过氧化氢生产中污染物处理较成熟的方法。

过氧化氢；污染物；处理

前言

过氧化氢在我国主要是以蒽醌法生产，在催化剂条件下的氢蒽醌是由氢把溶剂中的蒽醌还原制成的，蒽醌是存在空气或氧气条件下自动氧化成的，最后双氧水的生成.再把溶液中的过氧化氢由水萃取，最后过氧水溶液经分离就获得，最后各种浓度双氧水由浓缩精制获得，经过处理后，余液经过萃取后回到氢化阶段就可以循环的使用.理论上只使O2、H2O、H2消耗了，其中蒽醌作为氢载体，最后工作液是溶在有机溶剂的溶液。生产过氧化氢的蒽醌法主要工艺可分为氢化、氧化、萃取、净化、后处理五道工序。在生产过程中会有污染物的产生，不仅浪费资源，还破坏环境，这就需要处理这些污染物。

1　过氧化氢工厂环保现状

在我国一些工厂在过氧化氢生产过程中在保护环境和治理方面有着较大的差距，在设备的管理方面做的不到位，严重的漏、冒、滴，最严重导致循环水中含有有机水，生产过程中被排放到大气中的废气也处理的不到位，还有活性氧化铝随意的堆放造成污染，废水不经过处理或者处理不合格的就直接向外排放，最终致使COD严重的超标。为了减少支出，追求最大利润，一些厂家不投入环保设备，最终致使环境遭到严重污染。

2　过氧化氢生产中污染物及处理措施

2.1废气及处理措施

起始进入氧化塔的压缩空气，在一定的条件下氢化液就会与进来的氧气发生氧化还原反应，最后剩下的废气放入空气。因为在氧化塔里时，工作液已经与空气充分接触了，所以废气中肯定会存在一定量的芳烃和工作液。由分析可知，在常温下是废气是由芳烃蒸汽、过氧化氢蒸汽、水蒸气、氧气、氮气等几种气体组成的。而三甲苯主要构成了芳烃，是有毒的，能够使中枢神经发生紊乱，严重时还可能会导致死亡。所以要回收芳烃，为了把废气中含有的芳烃回收，一些企业都把废气通入低温冷凝器来把废气低温凝聚，可以使芳烃被冷凝至液态，再后来液体流入收槽，然后在分离气液，在这个槽里回收分离的芳烃，再把气体排放到大气中。但这个方法并不太好，因为芳烃并不能够分离的太彻底，废气中还会含有一定量的芳烃浓度可高达5壳/m3。最近几年来，处理废气比较先进的方法是活性炭纤维吸附法，因为活性炭纤维的特点是它的比表面积大，有着较高的吸附率，还有解吸的速度很快的特点，这样就可以把废气中的芳烃进行反复的吸附、解吸的过程，这个吸附装置设置有很多个吸附室，里面都有活性炭纤维吸附柱，并且控制它们是由电脑操作的，它的切换是自动的，吸附和解吸的过程是来回进行的，废气第一先经过减压和过滤，之后才进到吸附塔的，然后在吸附塔内的活性炭纤维会把一定量的芳烃给吸附住，然后再用低压蒸汽进行解吸，然后水蒸气和芳烃会在同一时刻进入到冷凝器内并且用水进行冷却，然后它们会流入到分层期内来进行分层，在上层得到的芳烃会自动的流入到储槽内，芳烃会回到配置环节内直接被重复再利用。在下面一层得到的既是冷凝水，它将会被排放到废水处理系统中来进行处理，就是用这种方法来回收芳烃，它的回收率会有较大的波动性，因为这种方法在没有其它辅助的措施情况下，芳烃的回收率只能高达70～85%。此外现在还有一项新技术就是膨胀制冷，他的工作原理是把内能转化为机械能，即把氧化塔内废气的内能来等熵膨胀在透平膨胀剂内，这就把内能变成了机械能，废气就会因为它的内能减少了，从而也降低了温度，这时就会产生冷量了，再通过板桥式换热器用这部分冷量把入口处的废气进行冷却，这就可以把废气的温度降低到露点以下了，在气液分离器内可以把进来的芳烃很大一部分给冷却下来，这个方法就可以把芳烃的回收率提高到89%。所以降低了废气内芳烃的含量，也就在环境保护方面起到了很好效果。

2.2废水及处理措施

在过氧化氢生产过程中排放的废水也会造成严重的污染，然而废水中的主要成分就是工作液的废水了，蒽醌法生产过氧化氢过程中废水主要是由三部分组成的∶①含有芳烃等有害物质的工作液洗涤水；③在过氧化氢生产过程中，每道工序排出来的废水；③用蒸汽吹扫氢化白土床时，产生的蒸汽冷凝水。

处理废水的工作原理是采用过氧化氢催化氧化-絮凝法，把过氧化氢生产过程中的工艺所产生的废水处理干净，它基本原理是把溶在废水里过氧化氢添加到亚铁盐里面，是在酸性的条件下，就可以经过亚铁盐的催化作用，过氧化氢就会产生游离基（-OH），这具有很强的氧化能力的游离基，就可以氧化分解废水中的磷酸三辛酯、芳烃、2-乙基蒽醌、等有机物质。然后要想把废水的pH值调节到7～8皆可以用用石灰乳来调节，这个时候生成的沉淀就是Fe（OH）3，再经过阴、阳离子等高分子絮凝剂絮凝，然后再过滤絮状物与水并使之澄清，这时废水中的磷酸会有90%以上将会以磷酸钙的形式在泥中沉淀，这样就可以使水得到了净化。用过氧化氢催化氧化-絮凝法，可以把蒽醌法生产过氧化氢过程中的工艺所产生的废水处理干净，处理的效果也是非常明显的，对各个污染因子的去除率都会有较高的效率，这就得到可高达92.6%的COD去除率，污水的综合排放标准的各项指标就都达到了一级排放的标准。过氧化氢催化氧化-絮凝法是利用废水中的过氧化氢把废水处理干净的，这种用以废治废的形式得到了明显的效果，这也不会使二次污染发生，这种经济效益也是非常好的，与此同时投资的设备也是非常低的、方便的操作管理、简单的流程、有着较好的处理效果等优点。

2.3后处理带碱现象及处理措施

带碱现象在后处理工序中产生的原因∶因为加快了液体的流速，增加了系统的负荷，在碱塔中的碱液与萃余液分离的时间变短，造成了带碱现在；萃余液中的水分是被塔吸收的，过氧化氢的分解，酸性的中和萃余液，因为增加了系统负荷，所以增加萃余液进碱塔的量，降低了碱度，使碱塔的界面上涨了，因此后处理工序中带碱；过氧化氢在工序里萃余液中有较高含量，也使后处理工的序中带碱；在化工序中波动了空气，也波动了系统，最后也使后处理工序中带碱。带碱在后处理工序的后果∶使工作液白土床内三氧化二铝的使用周期降低了，使更换三氧化二铝的次数增加了，也就是使化工物料的消耗增加了；加大了氧化工序中的耗酸量，使产品的成本加大；增大氢化工序的碱度，碱性就出现在氧化工序，造成分解过氧化氢，使氧化塔压力的超标，容易发生爆炸事故。解决办法∶用碱塔副线，即低于系统流量10%的副线流量，开始设计的碱塔副线，尽使用在碱塔换碱时，不投入系统的生产过程中的副线。在系统应用碱塔副线，用到系统的前提是过氧化氢含量0<.3g/L在萃余液中，而且要保证投入系统后0<工作液碱度<0.005g/L。而安全生产前提是控制过氧化氢含量0<.3g/L在萃余液中，如果过氧化氢含量>0.3g/L在萃余液中，并且在萃余液中没有被碱塔分解的过氧化氢进入氢化塔后会分解，其产生的氧气与氢化塔内的氢气相遇，会达到40～75%的体积比，就会发生爆炸事故。所以把工作液碱度比控制好是非常重要的，只能在碱性条件下进行氢化反应，否则过氧化氢在萃余液中未被分解，很容易发生事故在氢化塔内；把碱塔液位控制为50%，确保碱重量分数在碱塔内为20～30%。进到碱塔后的萃余液，里面的过氧化氢被分解成水，就会放出热量和氧气，就会降低碱液的浓度，碱塔液位会上涨；过工艺调节，把过氧化氢在萃余液中含量严格控制在0<3g/L，方法是∶把萃取塔的进出水流量控制好，保证氧化氢浓度在萃取塔内梯度稳定；萃取塔温度控制在48～50℃；把工作液中各组份的比例严格控制好。

3　结束语

现在过氧化氢的需求量不断增大，生产过氧化氢的工厂也越来越多，因此在过氧化氢生产过程中污染物的处理越来越得到了关注。使污染物得到有效的处理有助于环境保护。只有重视了环境的保护才能体现出一个企业的责任感，同时也有助于更好的管理企业，也是一个节省资源的有效途径。这不仅能够使企业的利益得到很大的提高，也能使公司的发展得到可持续。总之，对过氧化氢生产过程中的污染物进行有效的处理只有益处。

[1]李绍森.三经甲基丙烷油酸醋的合成研究，2011（4）∶23.

[2]孟凡会.双氧水生产中后处理工序带碱原因及预防措施[J].化学推进剂与高分子材料，2006，4（4）∶65～67.

[3]卞大华.过氧化氢工厂生产中的污染物回收及处理[J].广州化工，2010，38（3）∶148～149.

TQ123.6

A

1673-0038（2015）11-0190-02

∶2015-2-10

∶杨礼军（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事环境保护及污染物治理工作。

田伟良（1985-），男，助理工程师，本科，主要从事环境保护及污染物治理工作。