电解处理钴酞菁染料生产废水
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1 废水的水质、水量及排放标准钴酞菁混合废水的水质、水量见表1。
总水量/(t·d-1) | pH | CODcr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | Co2+/(mg·L-1) | SS/(mg·L-1) | 色度/倍 |
120 | 11 | 7000~12000 | 432 | 311 | 627 | 1500 |
1.2 废水的排放标准
废水处理要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》表4中二级标准,标准值见表2。
pH | CODcr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | Co2+/(mg·L-1) | SS/(mg·L-1) | 色度/倍 |
6~9 | ≤200 | ≤60 | ≤1 | ≤150 | <80 |
2 废水处理工艺及电解机理
根据废水的污染物性质,确定废水的处理工艺流程见图1。
电解的主体装置为电解池,池内有一组相隔一定间距的平行电极片。当相邻两块电极接到直流电的正、负极时,每两块极板间就形成了一个小的电解池。其处理废水的原理为在极板间发生的氧化还原反应产生电解断键、电解凝聚气浮及沉降三种作用。以可溶性的铁电极为例,电解池中发生的氧化还原反应如下:
阳极:Fe-2e→Fe2+
阴极:2H++2e→H2↑
Fe2+与OH-及空气接触后进一步发生反应,生成活性较强的絮凝剂Fe(OH)2、Fe(OH)3,而在阴极生成的氢气泡细小密度低,由于两者之间的粘附作用,故生成的絮体大,密度小,染料颗粒易于上浮分离。
电解断键作用是电极次生反应所产生的,次生反应非常复杂,其最主要的阳极反应为:
4OH--4e→O2+2H2O
阴极反应为发色基因“-N=N-”得到电子打开双键而被破坏,可使染料废水明显脱色,同时染料分子断链变成了较小的分子,断链后的产物和一些中间体被处理成较易生化的物质,从而大大地提高了废水的可生化性。
2.3 工艺流程说明
染料水洗废水、钴酞菁水洗废水经管道收集直接自流入中和反应池,中和反应池上安装混凝剂投加装置及搅拌装置,经调整pH值后,用泵将废水打入斜管沉淀池,出水自流入电解气浮池。
电解气浮池将对大分子污染物和难降解物质进行氧化还原反应,大幅度提高废水的可生化性,处理后的废水排入混合池。
其他废水直接由管道流入混合池,经调质混合后进入接触氧化池中进行生化处理,生化处理后的废水流入气
浮池,经固液分离后,出水达标排放。
斜管沉淀池及气浮池产生的污泥定期排入污泥浓缩池,经浓缩调质后的污泥打入压滤机,污泥经压滤后送交危险废物处置中心处置。
3 主要设计参数
②混合池:钢筋混凝土结构,地下式,L×B×H=4.0m×6.0m×3.0m,有效容积65m3,带空气搅拌系统。
③斜管沉淀池:钢结构,防腐,L×B×H=3.0m×2.0m×3.2m,水力负荷1.0m3/(m2·h),池底设排泥管和放空管。
④电解气浮池:钢结构,120A型,电极板为复合钛板,电流密度为10A/m2。
⑤接触氧化池:钢结构,防腐,有效容积80m3,池内设曝气装置,容积负荷为1.0kg[CODcr]/(m3·d)。
⑥气浮系统:包括气浮池、溶气罐及自控系统,钢结构,负荷为5.0m3/h。
4 处理效果及主要技术经济指标
4.1 处理效果
各处理单元的进、出水水质实测平均值见表3。
4.2 主要技术经济指标
项目 | pH | CODcr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | Co2+/(mg·L-1) | SS/(mg·L-1) | 色度/倍 |
进水 | 11 | 7100 | 432 | 221 | 627 | 1122 |
斜管沉淀池出水 | 7.5 | 2500 | 189 | 1 | 220 | 210 |
电解气浮池出水 | 7.5 | 1020 | 390 | 1 | 220 | 18 |
接触氧化池出水 | 7.5 | 340 | 82 | 1 | 200 | 102 |
气浮池出水 | 7.5 | 187 | 45 | 0.8 | 120 | 53 |
废水处理的技术经济指标为总投资50万元,每立方米废水的药剂费为2.5元,电耗为0.7kWh,处理成本为3.8元。
相关参考
1废水的水质、水量及排放标准 1.1废水的水质、水量钴酞菁混合废水的水质、水量见表1。1.2废水的排放标准废水处理要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》表4中二级标准
1废水的水质、水量及排放标准 1.1废水的水质、水量钴酞菁混合废水的水质、水量见表1。1.2废水的排放标准废水处理要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》表4中二级标准
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酞菁系类颜料颜色鲜艳、着色力高,被广泛用作颜料或染料。随着材料工业的发展,酞菁及其衍生物还被作为一种特殊的多功能材料广泛用于化学传感器中的灵敏器件、电致发光器件、太阳能电池材料、液晶显示材料、非线性光
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酞菁蓝是一类高级有机颜料,几乎可用于所有的色材领域。由我院承担设计的甘谷油墨厂2000t/a酞菁蓝生产线,采用捷克先进技术—连续式无溶剂法生产工艺,以苯酐、尿素、氯化亚铜等为原料,钼酸铵为催化剂,通过
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