松香深加工廢水處理工藝研究

李區(qū)寧

(玉林市萬方林化科技有限公司， 廣西 玉林 537033)

1 引言

我國是全球松香第一生產(chǎn)國，對(duì)松香的綜合利用率最高。但在日常生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，松香與樟腦混合加工過程中一定會(huì)產(chǎn)生大量高濃度的有機(jī)廢水，經(jīng)檢驗(yàn)這些有機(jī)廢水中殘留了大量的松脂與酯類廢水，另外還有醇、油類、樹脂酸以及單寧有機(jī)物成分，不但高濃度且生化性較差，難以處理，無法正常排放，這就是松香深加工廢水。

2 松香深加工廢水的主要來源與基本特征

2.1 松香深加工廢水的主要來源

松香深加工主要包括熱松香和冷松香兩種原料，其深加工廢水也圍繞這兩種材料進(jìn)行，其加工流程中包含了溶解、整流、高真空蒸餾、酸化反應(yīng)等流程，經(jīng)過上述流程后即可得到最終的松香樹脂產(chǎn)品。但是，在這一生產(chǎn)過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的松香深加工廢水，廢水的主要構(gòu)成大體分為兩個(gè)部分：一部分來源于松香的酯化反應(yīng)和高真空精餾反應(yīng)兩大反應(yīng)過程，另一部分主要來源于水循環(huán)真空泵，在抽真空過程中會(huì)產(chǎn)生某些未完全冷卻的有機(jī)物蒸汽，它們會(huì)被快速帶入到水循環(huán)真空泵后并被誤處理，最后排出不達(dá)標(biāo)的混合廢水。

2.2 松香深加工廢水的基本特點(diǎn)

松香深加工廢水主要呈現(xiàn)兩大特點(diǎn)，首先它是高濃度的有機(jī)廢水，盡管說產(chǎn)生量并不大，但如果按照每天生產(chǎn)100t的松香樹脂量來計(jì)算，可產(chǎn)生的高濃度松香深加工有機(jī)廢水大約在7 m3左右，同時(shí)產(chǎn)生40000～130000 mg/L的CODcr。所以說松香深加工廢水的有機(jī)污染物成分是相當(dāng)復(fù)雜的，這些污染物都具有易溶于水且分子質(zhì)量大的基本特點(diǎn)，難以降解。舉個(gè)例子，在生產(chǎn)松香甘油酯產(chǎn)品過程中會(huì)使用一定量的甘油，甘油的水解產(chǎn)物就會(huì)在水循環(huán)真空泵抽真空過程中進(jìn)入排水管道形成高濃度有機(jī)污染廢水，且甘油能夠與水以任何比例互溶，處理起來相當(dāng)棘手。

另外就是混合廢水，它也是松香深加工廢水中的重要組成部分，混合廢水相比于上面提到的廢水排水量更大。依然按照每天100t松香樹脂的生產(chǎn)量計(jì)算，真空泵耗水量大約為40 m3/h，每天就會(huì)排放混合廢水800 m3以上。混合廢水的成分更加復(fù)雜，其中含有多種有機(jī)污染物，且濃度變化非常大，例如它其中的COD值大約可達(dá)到2100～4000 mg/L[1]。

3 松香深加工廢水處理的多元化工藝應(yīng)用分析

從對(duì)松香深加工廢水的處理機(jī)理層面來看，它應(yīng)該涵蓋高濃度有機(jī)廢水濃縮與混合廢水處理兩大重要的處理單元。下文將分別作出兩大處理單元的松香深加工廢水處理工藝應(yīng)用分析。

3.1 對(duì)高濃度有機(jī)廢水濃縮處理單元的工藝應(yīng)用

圖1首先給出高濃度有機(jī)廢水濃縮處理單元的處理流程。

圖1 高濃度有機(jī)廢水濃縮處理單元的處理流程

如圖1，要將高濃度有機(jī)廢水首先收集到廢水儲(chǔ)罐中，在達(dá)到一定儲(chǔ)量后再將廢水轉(zhuǎn)入到濃縮處理器中，待到廢水濃縮達(dá)到設(shè)定溫度條件后，將其再排入到濃縮液儲(chǔ)罐中進(jìn)行回收，考慮到濃縮液本身的燃料功能屬性，應(yīng)該選擇將其噴入到鍋爐中實(shí)施深度燃燒處理備用。當(dāng)然具體的提取回收條件還要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需要情況決定。

在處理過程中，要深入研究對(duì)濃縮處理器的選擇，結(jié)合中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的基本原理結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效選擇，再思考松香深加工過程中的加熱特征展開處理器設(shè)計(jì)，保證處理器的導(dǎo)熱油爐排煙溫度達(dá)到較高水平，最后再在一定溫度下排出大量濃縮液并進(jìn)行燃燒、提純處理后回收利用。

3.2 對(duì)混合廢水處理單元的工藝應(yīng)用

對(duì)混合廢水處理單元的工藝應(yīng)用處理過程相對(duì)復(fù)雜，因?yàn)榛旌蠌U水中有大量的COD成分(2100～4000 mg/L)，它的處理流程大致如下。

首先廢水會(huì)通過管道、溝渠流入到隔油地中，這一流程主要是用以去除廢水表面所存在的浮油部分，目的是完成隔油處理，然后再將處理后的廢水輸送到氣浮池中。此時(shí)應(yīng)該選擇加壓溶氣氣浮處理，主要是將廢水中依然殘留的某些乳化油、細(xì)化散油等等全部去除掉，，然后再流入到絮凝沉淀池中，配合pH值在8～9的石灰與絮凝劑進(jìn)行水質(zhì)凈化，將絮凝沉淀中的廢水COD值降低到800～2000 mg/L范圍。最后在緩沖調(diào)節(jié)池中對(duì)廢水進(jìn)行中和沉淀，與此同時(shí)也實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水水質(zhì)水量的有效調(diào)節(jié)，保證廢水水量中的有機(jī)污染物濃度始終維持在恒定可接受的環(huán)境污染標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

從總體來看，對(duì)松香深加工廢水的兩大處理單元工藝應(yīng)用實(shí)際上是一種水解酸化反應(yīng)，它們均能實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中COD總量的有效降低，全面提高廢水的可生化性。在整個(gè)水解反應(yīng)中要對(duì)有機(jī)物的講解過程進(jìn)行分析，并實(shí)施預(yù)處理，充分完成對(duì)有機(jī)物的全面降解優(yōu)化，做到對(duì)其有機(jī)物基本形態(tài)的有效改變。然后再思考基于化學(xué)層面對(duì)原有松香深加工廢水中的大分子物質(zhì)進(jìn)行降解，分解為小分子，并將其中某些難以升華的降解物質(zhì)處理掉。處理并克服松香深加工廢水的難降解特性是非常有利的，含有800 mg/L的廢水在水解酸化處理后進(jìn)入生物接觸氧化池，配合池內(nèi)的組合填料在鼓風(fēng)機(jī)供氧條件下與填料、生物膜等等相互充分接觸后廢水得以凈化。而這一部分生物接觸氧化處理廢水則在生物膜老化脫落后流入到二沉池當(dāng)中，沉淀處理后廢水水質(zhì)中的渾濁物全部被清除，此時(shí)它的COD含量會(huì)降低到最高110 mg/L左右，而BOD5則會(huì)降低到20 mg/L甚至更低。最后的處理就是配合活性炭吸附罐進(jìn)行吸附處理，此時(shí)廢水中的COD和BOD含量還會(huì)進(jìn)一步降低，最終達(dá)到循環(huán)回用水可利用標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)再進(jìn)行指標(biāo)測量會(huì)發(fā)現(xiàn)廢水中的COD含量只有40 mg/L甚至更低，就此廢水處理正式結(jié)束。處理好的廢水會(huì)流入到集水池中被排放，主要用于綠化、冷卻循環(huán)、沖洗馬桶等等生活生產(chǎn)環(huán)節(jié)[2]。

4 松香深加工廢水處理工藝的試驗(yàn)案例分析

因?yàn)槲覈罅可a(chǎn)松香樹脂類產(chǎn)品，所以松香深加工廢水處理非常常見，這里以國內(nèi)某地區(qū)的松香加工廠為背景，簡要探討他們?cè)趯?duì)松香深加工廢水處理方面的處理工藝試驗(yàn)過程。

4.1 某廠的松香深加工廢水水質(zhì)情況

某廠的松香深加工廢水多利用隔油池、氣浮池以及沉淀池等等進(jìn)行預(yù)處理，以下給出其廢水水質(zhì)的基本指標(biāo)，如表1[3]。

表1 松香深加工廢水水質(zhì)的的基本指標(biāo)情況

4.2 某廠的松香深加工廢水預(yù)處理試驗(yàn)方法

在松香深加工廢水預(yù)處理方面，某廠主要選擇采用好氧處理方法，其預(yù)處理的試驗(yàn)方法主要圍繞兩點(diǎn)展開：第一，要將松香深加工廢水導(dǎo)入到燒瓶中配合活性炭進(jìn)行攪拌(利用磁力攪拌器)，攪拌時(shí)間大約需要8 h。攪拌后靜置1h再對(duì)燒瓶廢水上方的清液進(jìn)行COD測試。第二，要展開兩端接觸氧化生物處理反應(yīng)，在預(yù)處理過程中對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，保證數(shù)值調(diào)節(jié)到7左右，然后將廢水放入到量筒(500 mL)中進(jìn)行活性污泥馴化，確保廢水中的COD、N、P含量比例在400∶5∶1。再經(jīng)過連續(xù)曝氣后逐漸提升廢水中的稀釋濃度，配合好氧出水方法做好二段好氧工藝處理，待廢水處理后進(jìn)入穩(wěn)定階段再對(duì)其進(jìn)行COD測試。

4.3 試驗(yàn)結(jié)果

通過該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)松香深加工廢水中的COD指標(biāo)有著明顯的快速下降趨勢(shì)，但隨著活性炭的增加(從2 g逐漸增加到3 g)，COD指標(biāo)的下降速度也隨之放緩。這是因?yàn)榛钚蕴吭谖搅舜罅康挠袡C(jī)物后出現(xiàn)逐漸飽和，質(zhì)量增加現(xiàn)象，如此減緩了COD指標(biāo)的下降速度。通過該松香廠的松香深加工廢水好氧處理試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，它主要是在廢水中加入一定量的活性炭來吸附BOD、COD中的有機(jī)污染物，還在廢水中加入鐵屑，產(chǎn)生一定量的-C、Fe微電極共同促成電解反應(yīng)，破壞廢水中的污染物結(jié)構(gòu)，在一定程度上制約廢水中有機(jī)污染物的活躍發(fā)展[4]。

5 結(jié)語

結(jié)合濃縮處理、好氧處理工藝處理松香深加工廢水是有效的，它們不但解決了高濃度有機(jī)廢水處理難度偏大的問題，還保證廢水及其廢水濃縮液可被回收有效利用，實(shí)現(xiàn)了廢物回收和水循環(huán)再利用兩大目標(biāo)，為企業(yè)創(chuàng)造了較高的二次能源發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益。