环氧树脂高盐废水处理方法

2021-01-09 12:53吴雪琴
化工设计通讯 2021年7期
关键词:膜分离物化处理工艺

吴雪琴

(西安航天源动力工程有限公司,陕西西安 744000)

环氧树脂废水中的含盐量较高,而且具有复杂的成分,常规处理方式难以获得良好的处理效果,在排放后会影响自然生态环境。在可持续发展理念下,企业更应该按照国家和行业规定对环氧树脂高盐废水进行有效处理,达到相关标准要求,为环保型企业的构建创造条件。此外,环氧树脂高盐废水的处理也能够提高资源利用率,降低企业的生产成本,创造良好的经济效益。随着工业化发展速度的加快,环氧树脂高盐废水的产出量也在增大,给处理工作带来了新的挑战。为了适应行业未来发展特点,必须构建完善的环氧树脂高盐废水处理系统,实现多种处理技术和工艺的集成。因此,应该根据企业的生产需求和环氧树脂高盐废水特点采取针对性措施,避免出现污染环境的现象。

1 环氧树脂高盐废水概述

如果废水中的含盐量不低于1%,那么可以称之为高盐废水,在环氧树脂生产中,会有大量高盐废水的出现,其危害性较大。地下水系和地表水会由于高盐废水的随意排放而受到污染,同时土壤环境也会遭到不同程度的破坏。尤其是土壤的酸碱性会由于高盐废水而发生变化,出现板结现象,不利于植被的生长。微生物也会在高盐废水的影响下而出现原生质分离的状况,其自身结构受到破坏,酶促功能受到影响,不利于维持正常的自然生态环境。如果排放区域与人们的生活居住区域较近,那么也会对生活用水造成污染,人类健康受到威胁。借助于食物链作用,很多有毒有害物质也会直接进入到人体当中,这也是引发各类疾病的主要因素。无机离子包括了钠离子和氯离子等,在环氧树脂高盐废水中较为常见,此外还包括了大量的有机物,比如双酚A、环氧氯丙烷和甲苯等,这是导致高盐废水污染性增大的根本原因。污染物类型和浓度也会由于环氧树脂生产条件和工艺的不同而产生较大的差异性,由于复杂的程度和较高的浓度,使得处理工作面临巨大的挑战。在实践工作中,需要结合预处理、生物处理和物化处理等多项措施,确保出水水质符合行业标准。

2 环氧树脂高盐废水处理方法的应用措施

2.1 物化处理

2.1.1 蒸发浓缩法

通过高盐废水的蒸发,可以对盐类物质进行浓缩处理,这是蒸发浓缩法的基本原理,在处理中需要确保低压条件或者高温条件,盐类物质浓度达到饱和时会析出,从而实现集中化处理。在高盐废水的预处理中,蒸发浓缩法的应用较为常见,不仅能够提高处理工艺的灵活性,而且可以获得良好的处理成效,其成本相对较低。然而,该方法也存在一定的局限性,设备腐蚀问题严重,而且具有较大的能耗。采用蒸发浓缩法进行高盐废水处理时,通常设定反应温度在115.5℃左右,浓缩倍数不能超过3.33,对于其中甲酸钠、氯化钠等盐类物质的处理作用显著。此外,真空蒸发法也在实践中得到应用,应该采用间歇补料的方式,控制酸碱度在7.0左右,能够对其中的氯离子和TDS进行有效去除,符合排放标准。

2.1.2 膜分离法

由于分子和离子等在透过性上具有一定的差异性,因此可以通过膜分离技术进行分离。反渗透技术、电渗析技术、超滤技术和微滤技术等在膜分离处理中的应用较为常见,在膜的种类、溶剂等方面存在较大的不同。采用膜分离法对环氧树脂高盐废水进行处理时,不会出现相态和化学变化,在适应性、选择性和能耗等方面具有明显的优势,在使用中需要对膜进行及时更换,防止出现严重的污染。同时,也应该结合其他处理技术和工艺,才能使膜分离法的优势得到最大限度的发挥。超滤/反渗透双膜法集成膜设备在高盐废水处理中得到应用,脱盐率能够达到99%,同时对于SS、CODcr、浊度和色度的去除效果也较好。在实践中还可以借助于反渗透和电渗析耦合处理技术,控制高盐废水中CODcr、TDS的浓度,有助于资源的循环利用。

2.1.3 高级氧化法

硫酸根自由基和羟基自由基具有很强的氧化性,能够对环氧树脂高盐废水中的污染物进行降解处理,生成的水和二氧化碳等不会对环境造成污染,这是高级氧化法的基本原理。其中,Fenton氧化法在实践中的应用效果较好,尤其是当有机物的降解难度较大时可以采用该方法。超声氧化法主要是借助于超声形成高温高压环境,并通过羟基自由基的作用处理有机污染物,不会造成二次污染的问题,而且对于高盐废水的处理效率较高。

2.1.4 电化学法

电解法、氧化还原法、电气浮法和电凝聚法等是电化学处理工艺的主要形式,不仅保障操作工艺的便捷性,而且能够适应不同类型的环氧树脂高盐废水,但也会加大处理的成本。在采用氧化法对高盐废水进行处理时,电压和pH分别控制在7.4V和7.69左右,反应时间在30min以上,对于TOC和CODcr的去除率分别达到了69%和92%。运用铁碳微电解和人工湿地相结合的处理工艺,能够针对高盐废水中的TN、TP、CODcr和NO3--N进行处理。运用电解法时,通过外部电源的应用可以产生大量的自由基,在与污染物的氧化还原反应中对其进行降解,产生的二氧化碳、水和小分子有机物等对环境的影响较小。在采用电解法对高盐废水进行处理时,电流密度、电极材料和电解时间等都会对处理效果产生直接影响。

2.1.5 焚烧法

通过高温环境对高盐废水进行处理,能够在氧气与有机物的化学反应当中生成水、二氧化碳、固体残渣等,从而降低高盐废水排放后对环境的危害。在采用该方法时需要确保反应温度在800~1 000℃,同时其适用条件十分特殊,应该按照相关标准测定高盐废水中的热值、COD和有机成分含量等。在实践工作当中,能够使高盐废水中的COD浓度下降至150mg/L以内,符合排放标准。在运用焚烧法时会产生较多的无机盐,能够实现回收利用,但是也会存在腐蚀问题。此外,在处理工艺中还应该对二噁英、氮氧化物和HCl气体等进行控制,防止对大气环境造成污染。

2.2 生物处理

2.2.1 好氧生物法

好氧生物法是生物法处理高盐废水的常用手段,在有氧条件下借助于兼性微生物和好氧微生物,能够通过化学反应有效降解其中的有机物,分为生物膜法和活性污泥法两大类。采用活性污泥法时,需要驯化活性污泥,实现对特殊菌种的培育,有机物在菌种作用下实现降解处理。在生产实践中运用该处理方式时,BOD5和COD的去除率分别能够达到95%和90%以上,充分发挥了耐盐活性污泥的作用。在采用生物膜法时,可以有效增强降解性能,适应不同类型的环氧树脂高盐废水,而且能够提供更多的菌种,极大增强了菌种的耐盐能力。在实践中可以借助于滴滤塔和生物滤池进行处理,对于TOC的去除率超过了95%。两段式接触氧化工艺的优势显著,在抗冲击性和抗毒性等方面的效果较好,极大提高了生物稳定性。

2.2.2 厌氧生物法

高盐废水中的大分子有机物,可以通过厌氧微生物进行降解处理,得到低分子化合物后生成二氧化碳和甲烷等。需要确保厌氧微生物具有耐高盐的特性,通过驯化增强其处理能力,尤其是耐盐菌向优势菌的转化,是提高厌氧微生物处理效果的关键。UASB-好氧工艺在实践中得到逐步应用,可以使环氧树脂高盐废水中的COD去除率超过78%,不仅提高了整体处理效率,而且也能够控制生产成本[6]。为了提高厌氧生物法的处理效果,还应该对反应器材料、菌种驯化过程和优势菌种等进行优化。

2.3 物化-生化组合处理

单一化的物化处理或者生化处理工艺,难以取得良好的处理成效,而且随着排放标准的升高,必须加强对处理工艺的改进。物化-生化组合处理法是当前常用的处理方法,比如“薄膜蒸发+电解+UASB+A/O”工艺等,能够实现对盐分和COD的有效去除,去除率分别超出了92%和99%。随着科学技术水平的逐步提高,“新型铁碳装置+PSB生化”处理方法也逐步得到推广应用,相较于传统处理工艺,能够借助于高碳扁状生铁块进行处理,使得钝化问题得到解决。此外,导流装置的应用也极大延长了反应时间,处理效果更好,对于废水中COD的去除率能够超过40%。

3 结束语

环氧树脂高盐废水对于水环境、土壤环境和人类健康会造成严重的威胁,因此在生产中应该注重高盐废水的针对性处理,使其达到相关排放标准,构建环境友好型企业,为企业的转型升级发展奠定基础。在实践工作当中,主要采用物化法(蒸发浓缩法、膜分离法、高级氧化法、电化学法和焚烧法)、生物法(好氧生物法、厌氧生物法)和物化-生化组合法等进行处理,应该根据高盐废水的基本特点和处理标准等选择合理的处理方法,使生产工作与环境保护工作保持高度协同。

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