保险粉废水预处理工程设计

雷仲杰，毕可磊，冯樱艳，谭 燕，王 泽

（广州桑尼环保科技有限公司， 广东 广州510663）

湖南中成化工有限公司是一家主营亚硫酸盐的大型高科技化工企业，在焦亚硫酸钠法生产保险粉的过程中，产生出一股流量很小、COD浓度很高的有机废水，其组份复杂，可生化性差，属于高难度生产废水，需要进行预处理。

经研究，确定采用初沉池+催化自电解+芬顿高级氧化+混凝沉淀+活性炭滤的预处理工艺处理保险粉废水，将难生化的高浓度有机物降解为可生化的废水，提高废水的可生化性，降低运行负荷，确保生化稳定运行[1]。

1 废水的特性及预处理标准

保险粉废水中除了含有生产原料，主要包括甲酸钠、焦亚硫酸钠、二氧化硫、甲醇和环氧乙烷等，还含有甲酸甲脂、Bunte盐、亚硫酸钠等副产物，原水B/C比为0.04。进水水质情况及业主的预处理要求如表1所示。

表1 进水水质情况

2 废水预处理工艺流程

废水预处理工艺流程见图1。废水经过初沉后进入催化自电解塔，在催化剂存在的条件下，废水发生降解反应，毒性有机物官能团被破坏，微生物毒性消失、长链难生化降解有机物断链转化为小分子有机物，环状及杂环有机物开环，一部分最终降解为CO2和H2O，同时自电解材料中活性铁失电子变成二价或三价的铁离子进入溶液。

经过自电解后，废水中含有一定量的二价亚铁离子，通过投加双氧水将二价亚铁离子氧化成三价铁离子，其过程产生具有强氧化性的羟基自由基，开环断链破坏保险粉废水中复杂的大分子结构，降解有机物，提高可生化性[2]。自电解后再芬顿预处理是经过小试确定的去除率最高的组合方式。

①生产废水调节池

收集生产废水，调节废水水量水质，尺寸8.0m×6.0m×4.5m，采用半埋式钢混结构，池内设提升泵2台（1用1备），流量为15m3/h，扬10m，功率为1.1 kW。

②混凝反应池

图1 工艺流程图

调节废水的pH，同时加入混凝剂、絮凝剂进行反应，尺寸2.0m×1.0m×4.5m，采用半埋式钢混结构，池内设搅拌机1台，规格Φ1500mm×0.55 kW，配在线pH计1套。

③初沉池

对废水进行泥水分离，尺寸4.0m×2.5m×4.5m，水力表面负荷0.75m3/m2·h，采用半埋式钢混结构。

④调酸池

将pH调节至3～4，达到自电解的pH反应条件，尺寸2.0m×1.0m×4.5m，采用半埋式钢混结构，配在线pH计1套。

⑤自电解反应塔

设备1套玻璃钢自电解设备，直径3.2m，高为7m。有效反应时间3.2 h，停留时间7.7 h。

⑥芬顿反应池

芬顿反应池反应时间为3 h，尺寸3.0m×2.0m×4.5m，半埋式钢混结构。

⑦中和沉淀池

芬顿反应后的污水通过投加石灰乳进行中和反应，并形成硫酸钙沉淀；同时投加絮凝剂，去除废水中的悬浮物及硫化物等颗粒物质。

尺寸3.0m×2.0m×4.5m，沉淀负荷0.75m3/m2·h，半埋式钢混结构，配置污泥泵2台（1用1备），流量5m3/h，扬程10m，功率0.75kW。

⑧活性炭滤池

对沉淀池出水进行活性炭过滤，去除悬浮物及残留物。尺寸3.0m×2.0m×4.5m。

3 运行结果

各处理阶段对COD、BOD5、SS的去除效率见表2。自电解-芬顿出水B/C比为0.35，COD去除率达66.1以上，说明此废水的自电解-芬顿预处理效果较好，废水可生化性大大提高。

表2 COD、BOD5、SS去除效果

4 结论

采用自电解-芬顿联合工艺预处理保险粉废水，处理效果良好，系统稳定运行，对COD的平均去除率达到66%以上，B/C比提高至0.3以上，大大除低了后续生化的运行负荷，提高后续生化的效率。