水性丙烯酸酯乳液生产废水处理工艺的研究

王晓 巩玉红

【摘要】某公司主要从事丙烯酸酯类及其延伸产品的生产经营；拥有年产6万吨的环保水性丙烯酸乳液、助剂和水性聚氛酯分散体的生产能力以及16000吨液体化工储罐及10000平方米的固体储库的储存能力，该企业所排放的废水属于高浓度有机废水，排放水量为50m3/d，主要污染指标为COD5000-6000mg/L，NH3-N≤40mg/经气浮+芬顿+沉淀+次氯化钠除氛氮处理工艺处理后，排放废水达到《山东省小清河流域水污染物综合排放标准》一般区域排放标准。

【关键词】水性丙烯酸酯乳液生产废 气浮 芬顿 次氛化钠除氨氮

1 设计处理水量、水质

1.1 原水水量：

根据生产规模、工艺和厂方要求，设计规模为Q=50m3/d。为了确保以后生产规模扩大，处理水量留有一定余量。

1.2 原水水质：

废水主要成分为：苯类、醇类、脂类、丙烯酸、有机助剂、无机助剂、氨氮等。废水主要来源于反应过剩的单体原材料和冲洗工艺。设计水量为50m3/d，进水水质如下：

1.3 出水水质

根据厂方要求，出水水质达到以下《山东省小清河流域水污染物综合排放标准》一般区域排放标准：

2 工艺流程的选择、确定

2.1 废水处理工艺流程：

水性丙烯酸酷乳液生产废水—→调节池—→气浮—→芬顿氧化—→斜板沉淀—→次氯酸钠氧化—→达标排放

生产废水和生活污水混合后首先进入格栅井，截拦掉大的漂浮物和悬浮物后自流入调节池，调节水质水量，出水经泵提升进入气浮机，池内投加PAC、PAM，使废水中乳化剂破乳絮凝、上浮，气浮出水自流进入芬顿反应池，池内投加芬顿药剂，将废水中难于生化降解的有机物氧化分解，为后续生物接触氧化反应器创造最佳运行条件，出水自流入混凝沉淀池，池内投加碱液、PAM，废水中投加的铁盐具有化学絮凝作用，PAM强化絮凝效果。出水自流入除氨氮池，池内投加次氯酸钠，去除氨氮，出水自流进入清水池，清水池出水达标排放。

气浮机浮渣和斜板沉淀池污泥经泵打入污泥浓缩罐，后经污泥进料泵泵人污泥脱水机处理。浓缩罐的上清液及脱水机的滤下液自流入调节池内再处理。脱水机压滤出来的泥饼外运进行无害化处理。

2.2 主要工艺单元说

2.2.1 曝气调节池：主要用于调节水质水量，调节水量平衡，调节水质的波动。池底设穿孔曝气进行搅拌。设计参数：停留时间25h，有效容积：62.5m，结构形式：地下式钢混结构。配套主要设备：提升泵2台（1用1备）流量：2.5m3/h，扬程：11m：功率：0.75Kw。

2.2.2 氣浮系统：采用溶气气浮，处理能力10m3/h，型号GF-3，结构形式：碳钢防腐，配套主要设备：溶气系统1套加药系统2套（配套加药桶2个、搅拌机2台，计量泵2台。搅拌机功率：0.7Kw，计量泵功率：60w），空压机1台，刮渣机1台。

2.2.3 芬顿氧化塔：Fenton氧化法是一种采用过氧化氢为氧化剂、以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法。设计参数：停留时间2h，有效容积：5m，结构形式：316L不锈钢材质，数量：1台，配套主要设备：循环泵2台（1用1备）流量：5m3/h，扬程：15m；功率：1.5Kw。加药系统3套（配套加药桶3个、搅拌机1台，计量泵3台。搅拌机功率：0.7Kw，计量泵功率：60w），在线pH计1台。

2.2.4 斜板沉淀池：设计参数：停留时间10h，有效容积25m3，结构形式：碳钢防腐结构。主要配套设备：斜板填料，材质：乙丙共聚，型号：Φ50，数量：4.5m2，加药系统2套（配套加药桶2个、搅拌机2台，计量泵2台。搅拌机功率：0.7Kw，计量泵功率：60w）。

2.2.5 次氯酸钠氧化池：氧化去除氨氮。设计参数：停留时间2.4h，有效容积6m，1座，结构形式：半地上式钢混结构，主要配套设备：加药系统1套（配套加药桶1个、搅拌机1台，计量泵1台。搅拌机功率：0.7Kw，计量泵功率：60w），在线pH计1台，搅拌机1台，功率：1.5Kw。

2.2.7 污泥储存池：稳定和浓缩剩余污泥。设计参数：停留时问：16h有效容积：8m3，结构形式：地下式钢混结构，配套设备：螺杆泵2台（1用1备），型号：G15-1，功率：0.75KW，板框压滤机1台，型号XMY8/450-30U，功率：2.2KW，加药系统1套，型号：HJY-800功率：0.92kw。

3 运行效果

该工程于2016年10月竣工并进行调试，2016年11月开始24小时连续运行。根据现场调试结果，出水水质全面达标。具体情况如表3-1所示。

4 经济技术指标

4.1 工程投资

该工程总投资为52万元，其中土建投资28万元，设备材料及其它投资24万元。

4.2 运行成本

该工程运行费用为16.8元/m3，其中：①电费为2.75元/m3[按0.6元/（kW.h）计]；②药剂费为13.15元/m3：③人工费为0.9元/m3。

5 结论

（1）针对水性丙烯酸酷乳液生产废水中含有苯类、醇类、脂类、丙烯酸、有机助剂、无机助剂、氨氮的特点先对其进行气浮，然后芬顿氧化，以降解废水中的高浓度有机物。

（2）采用气浮+芬顿+沉淀+次氯化钠除氨氮处理工艺处理其生产废水。处理效果良好，出水水质达到《山东省小清河流域水污染物综合排放标准》一般区域排放标准。

（3）该工程总投资为52万元，运行费用为16.8元/m3。

参考文献：

[1]卢旭东[1]，张大男[2]，姜承志[1].混凝法处理含聚乙烯醇废水[J].辽宁化工，2007，36（5）：296-298.

[2]王琼[1]，贺启环[1]，方华[2].酚醛树脂胶粘剂生产废水的物化前处理[J].污染防治技术，2004，17（1）：14-16.