1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水處理工藝的研究

陳慶磊 ， 張書良

(河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 ， 河南 鄭州450001)

摘要：以河南某化工廠的1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水為研究對(duì)象，采用厭氧-SBR-O3工藝，對(duì)此工藝的處理效果進(jìn)行研究。結(jié)果表明，進(jìn)水CODCr為4 000 mg/L，單純使用厭氧-SBR工藝其出水無法達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。而將其出水進(jìn)行高級(jí)氧化，可使CODCr達(dá)標(biāo)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：厭氧-SBR ； 1,4-丁二醇 ； O3 ； 高級(jí)氧化

中圖分類號(hào)：X763

收稿日期：2015-01-09

作者簡(jiǎn)介：陳慶磊(1992-)，男，在讀研究生，從事廢水深度處理方面研究；聯(lián)系人：張書良(1963-)，男，碩導(dǎo)，從事生活及工業(yè)廢水處理研究工作，E-mail:huanjingo3a@126.com。

Study on Treatment Process of 1,4-Butanediol Production Wastewater

CHEN Qinglei ， ZHANG Shuliang

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Henan University of Technology , Zhengzhou450001 , China)

Abstract:Taking 1,4-butanediol production wastewater that a chemical plant produce in henan for the study, using anaerobic -SBR-O3 process,the effect of this treatment technology are studied.The result shows,simple using anaerobic-SBR process can′t reach GB8978-1996“integrated wastewater discharge standard” A standard when the influent CODCr is 4 000 mg/L,while,if using advanced oxidation for its effluent,CODCr enable compliance,the system is stable.

Key words:anaerobic -SBR ； 1,4-butanediol ； O3； Advanced Oxidation

1，4-丁二醇是一種重要的有機(jī)及精細(xì)化工原料，被廣泛用于醫(yī)藥、化工、紡織、造紙、汽車和日用化工等領(lǐng)域。其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水具有有機(jī)物含量高、含鹽量大、毒性高的特點(diǎn)，處理難度較大[1]。關(guān)于1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水的研究較少，陳云翔等[2]采用UASB對(duì)1，4丁二醇生產(chǎn)廢水進(jìn)行試驗(yàn)研究，CODCr進(jìn)水濃度為4 000 mg/L，去除率穩(wěn)定在70%；孫文升等[3]利用SBR法處理1，4-丁二醇、聚丙烯酰胺和順丁烯二酸酐三套裝置排放的混合廢水，CODCr的進(jìn)水濃度為4 500 mg/L，出水CODCr濃度為176.2 mg/L；鄭軼麗等[4]采用SBR處理1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水，CODCr進(jìn)水濃度為2 597 mg/L，24 h降至2 000 mg/L以下。從以往的研究可以看出，單純使用生物法，很難使其出水達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，本研究采用厭氧-SBR-O3生物處理與高級(jí)氧化相結(jié)合的方法對(duì)1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，取得了較好的效果，對(duì)工程應(yīng)用起到了很好的指導(dǎo)作用。

1材料與方法

1.1反應(yīng)裝置

采用厭氧-SBR-O3，其中厭氧采用CSTR間歇處理[5-6]，有效容積2 L，好氧生化處理采用SBR反應(yīng)器[7-8]，有效容積為10 L，高級(jí)氧化池有效容積2 L，廢水進(jìn)入反應(yīng)器前調(diào)節(jié)pH值至7左右，并加入適量的氮磷。

1.2廢水來源

河南某化工廠，原水CODCr濃度11 000 mg/L，pH值12.33，氨氮18 mg/L。

1.3測(cè)量指標(biāo)

化學(xué)需氧量(COD)，重鉻酸鉀法；氨氮，納氏試劑分光光度法。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1厭氧-SBR工藝

2.1.1厭氧結(jié)果

將1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水進(jìn)行稀釋，使反應(yīng)器進(jìn)水CODCr為4 000 mg/L，經(jīng)過兩周馴化，實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了6次，厭氧60 h后，CODCr降到1 735 mg/L(平均)，試驗(yàn)溫度為30～31 ℃，結(jié)果見圖1。由可知，初期CODCr降解速度較快，20 h后趨于平緩，60 h后出水CODCr為1 735 mg/L，厭氧生化較為困難。

圖1　厭氧結(jié)果

2.1.2好氧生化結(jié)果

將厭氧處理60 h的出水放置于SBR反應(yīng)器中進(jìn)行好氧生化試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。

圖2　好氧生化結(jié)果

SBR接種污泥取自鄭州某污水處理廠，經(jīng)過兩周的馴化后進(jìn)行試驗(yàn)，好氧試驗(yàn)共進(jìn)行了6次。由試驗(yàn)結(jié)果可以看出0～15 h CODCr降解較快，15 h以后降解速率明顯下降，CODCr在20 h降至最低，為678 mg/L(平均)，當(dāng)繼續(xù)好氧生化處理出現(xiàn)CODCr升高的現(xiàn)象，因此，確定好氧生化的時(shí)間為20 h。

2.2厭氧-SBR-O3工藝

CODCr濃度為4 000 mg/L的1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水經(jīng)過厭氧-SBR工藝生化處理后，很難進(jìn)行進(jìn)一步的降解，為此將生化之后的廢水進(jìn)行O3高級(jí)氧化，得到了很好的處理效果，出水達(dá)到了GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)。

圖3　生化處理出水O 3高級(jí)氧化結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，用O3進(jìn)行高級(jí)氧化，2 h以后CODCr降至55 mg/L，3 h以后CODCr低于50 mg/L。本試驗(yàn)進(jìn)行了6次，CODCr降解迅速，說明難以生化降解的物質(zhì)經(jīng)過高級(jí)氧化處理具有很好的效果。

3結(jié)果與討論

1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水經(jīng)過厭氧-SBR工藝處理后，CODCr由4 000 mg/L降至667 mg/L，生化處理出水經(jīng)過O3高級(jí)氧化，在2 h左右可將CODCr降至100 mg/L以下，并最終達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過試驗(yàn)可以得出：1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水處理時(shí)，將生化處理工藝與高級(jí)氧化工藝進(jìn)行結(jié)合能夠使其達(dá)標(biāo)排放，得到了很好的處理效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚凱，楊帆，蔣珊，等.1，4-丁二醇生產(chǎn)廢水處理工藝試驗(yàn)研究[J].工業(yè)用水與廢水，2012,43(2)：34-37.

[2]陳云翔，楊海亮，李寧，等.1，4-丁二醇廢水厭氧可生化性研究[J].應(yīng)用化工，2011，40(5)：915-917.

[3]孫文升，陳學(xué)漢，房偉.間歇式活性污泥法處理1，4-丁二醇廢水的研究[J].油氣田環(huán)境保護(hù)，2006，16(1):26-28.

[4]鄭軼麗，謝嘉.SBR法處理1，4-丁二醇廢水動(dòng)力學(xué)研究[J].工業(yè)用水與廢水，2004,35(1)：12-14.

[5]賀延齡.廢水的厭氧生物處理技術(shù)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1998.

[6]張希衡.廢水厭氧生物處理工程[M].北京：中國(guó)環(huán)境出版社，1996.

[7]王京.淺析煤化工廢水處理工藝[J].廣西輕工業(yè)，2009(11)：99-100.

[8]汪大羽，雷樂成.水處理新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.