泡沫分離-Fenton氧化處理煉油廢水
大多數表面活性劑屬于難生物降解物質,若不經處理直接排入水體,將嚴重危害人類健康和生態平衡。目前含表面活性劑廢水處理主要采用物理法(泡沫分離法、光催化氧化法、超聲降解和膜過濾技術等)、化學法(化學絮凝法、化學氧化和離子交換法等)、生物法(活性污泥法和厭氧消化法)等。其中泡沫分離法具有工藝簡單、操作簡便、運行穩定、處理效果好等特點,但由于存在COD去除率較低、費用高等問題,因此常需要和其他工藝聯用。某煉油公司廢水處理站采用隔油/浮選(氣浮一曝氣)/生化曝氣處理工藝,流程如圖1所示。采用該工藝處理后出水各項指標均可達標,但由于廢水具有很強的發泡性,生產運行過程中會間歇產生大量泡沫(生化曝氣工段),生物處理效率低;此外,達標水在排放過程中遇到氣流、水流等的攪動會間歇產生大量泡沫。針對此問題,經過調研及多方論證,采用泡沫分離一Fenton氧化聯用技術成功地解決了出水排放過程中產生泡沫的問題。
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1廢水成分及起泡原因分析
取處理站出口水樣進行分析,其中1#水樣為不起泡水樣,2#、3#水樣為起泡水樣,且3#水樣起泡高度超過2#水樣。中等極性組分采用Agilent一6890/5973并對照“標準譜圖”分析,正丁烷萃取的流量為0.9mL/min,進樣量為1txL,分流比為50:1,升溫程序為120℃保持1rain,以35/rain升至160℃,保持1min,再以20c《=/rain升至220oC,保持1min,最后以10℃/rain升至260℃,保持10rain。
陰離子表面活性劑定性及含量分析采用亞甲基藍分光光度法(GB7494—87);COD測定采用重鉻酸鉀法;非離子表面活性劑定性及含量測定采用硫氰酸鈷鹽比色法。
GC—MS分析結果顯示,廢水中除含有正構烷烴外,還含有冠醚和聚氧乙烯型非離子表面活性劑,硫氰酸鈷鹽比色法分析結果也證實了聚氧乙烯型非離子表面活性劑的存在,亞甲藍分光光度法分析表明廢水含有陰離子表面活性劑,其測定結果見表l。
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為進一步分析廢水在排放過程中產生泡沫的原因,采用十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和聚氧乙烯月桂醚(Brij30)分別按3、5、6、7、8、9mg/I的濃度配成溶液進行發泡及泡沫穩定性試驗,結果見表2。
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對照表1和表2可以推斷,廢水外排過程中產生泡沫的主要原因是存在難于生物降解的表面活性物質,且非離子表面活性劑含量過高。試驗還發現SDBS產生的泡沫較細膩、穩定性較好,而Brij30所生成的泡沫穩定性相對較差。為解決廢水在外排過程中產生泡沫的問題,只需將陰、非離子表面活性劑濃度分別降到7mg/L和9mg/L以下即可。
2廢水處理工藝
在實驗室研究泡沫分離、Fenton氧化對陰、非離子表面活性劑去除效果的基礎上,確定了泡沫分離一Fent0n氧化處理工藝,該工藝是在曝氣池和二沉池之問增加泡沫分離一Fenton氧化裝置,具體工藝流程如圖2所示。
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泡沫分離一Fenton氧化裝置如圖3所示。該裝置根據生產情況間歇運行,處理量為t2013'1/d,氣液比為19:1(體積比),廢水停留時間為60rain,塔內液體高度為總高度的69%,緩沖池容積為2m。Fenton氧化處理裝置有效容積為1m,液體呈環形流動,Fenton試劑用量為0.05mol/L(叼㈣,:叼F=1:50),pH值為3~4。
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3運行效果
2008年~2009年利用該裝置間歇運行處理含表面活性劑廢水,運行結果見表3。
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從表3可以看出,運行期間陰、非離子表面活性劑濃度可分別降到7m#L和9m#L以下,出水水質優于國家排放標準。對出水做連續鼓泡試驗,結果無泡沫產生,成功解決了廢水在排放過程中產生泡沫的問題。
4結論
泡沫分離一Fenton氧化技術能有效去除煉油廠廢水中陰、非離子表面活性劑,可解決廢水排放過程中產生泡沫的問題,且具有工藝簡單、操作方便、處理效果好等優點。

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