苯甲酸廢水處理方法

更新時間：2015-07-08 20:01 來源：論文網作者: 閱讀：1355

苯甲酸是重要的有機化工原料,在醫藥、食品、化工等方面且有廣泛的應用。臺州一企業在過氧化物(過氧化苯甲酸叔丁酯)合成過程中產生大量堿性廢水,廢水中成分復雜,其中苯甲酸含量在1~2%左右,如此高的苯甲酸含量對廢水的生物處理造成了嚴重影響,造成廢水排放經常超過國家規定的標準,不僅污染了環境,而且又造成了苯甲酸的浪費。由此可見,如果能夠有效的分離出廢水中的苯甲酸,不僅可以減輕廢水處理的壓力,還可以產生一定的經濟效益。目前分離提純苯甲酸的方法較多,主要有精餾法[1],升華結晶法[2],熔融結晶法[3],超臨界流體重結晶法[4]等,而其都不是直接用于從廢水中分離提純苯甲酸。現以水為溶劑對從廢水種分離出的苯甲酸進行提純,效果較好,為從廢水中分離提純苯甲酸提供依據。

綜合考慮廢水的處理成本、處理效果等因素，本研究對某化工廠苯甲酸廢水采用微電解預處理，該法以廢鐵屑為原料，經濟實用，在去除去除部分COD 的同時，又破壞了苯甲酸的結構，大幅提高了廢水的可生化性。微電解處理后再進入到生化系統進行生物處理，取得了較好的處理效果，為工程設計提供了依據。

1 實驗部分

1.1 試劑及儀器

石灰，H2SO4，NaOH：分析純;

ABR 生化反應器，接觸氧化反應器。

1.2 廢水水質

實驗用水取自武漢某化工廠，廢水水質：COD 為20000～30000 mg/L，pH 為2～3。

1.3 實驗用菌種

ABR 厭氧生化反應器和接觸氧化反應器接種研發的高效復合菌種，該復合菌種包括：氧化葡糖桿菌(Gluconobacter oxydans)、發酵乳桿菌(Lactobacillus fermentum)、短乳桿菌(Lactobacillus brevis)、藤黃微球菌(Micrococcus leutus)、暈輪微球菌(也稱喜鹽微球菌， Micrococcus halobius) 、產堿假單胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、致金假單胞菌(Pseudomonas aureofaciens)、綠葉假單胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、硝酸還原假單胞菌(Pseudomonas nitroreducens)、核黃素假單胞菌(Pseudomonas riboflavina)、和敏捷假單胞菌 (Pseudomonas facilis)等，以活性炭為微生物載體。

1.4 工藝流程與裝置

廢水處理工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

Fig.1 Technological process

微電解反應器用Φ160 mm×300 mm的有機玻璃制成，加入塊狀的廢鑄鐵。裝入反應器里鑄鐵先用NaOH 溶液清洗，再用HCl進行活化[7]。反應器底部裝有曝氣頭。

然后，將廢水不調pH 直接加入反應器里，每隔1 h 取出一定量的水樣用石灰調節pH 至9～10 之間進行攪拌15 min，混凝沉淀后測濾液的COD，并將濾液加適量水稀釋作為ABR 反應器的進水。　　ABR 厭氧生物反應器為UPVC 材質，中間用隔板隔成四個均等的單元格，總容積為20 L，在每個單元格的底部加入0.5 kg粒徑為3～6 目的活性炭顆粒作為微生物的載體。從上部進水，從另一端的上部出水。進水用計量泵控制流速來控制停留時間，水力停留時間約為48 h，每天定時檢測出水的COD。加入菌種后，進行一周時間的馴化。

兩個好氧反應器均為柱狀，容積為20 L，內加2 kg粒徑為30～80 目的活性炭顆粒作為微生物的載體。加入菌種后，進行2周曝氣馴化，是菌種充分的負載在活性炭上。

1.5 分析方法

COD 采用重鉻酸鉀法測定。

2 結果與討論

2.1 微電解實驗

微電解設備中的廢鑄鐵的主要成分為鐵和碳，鑄鐵在酸性廢水中，隨著鑄鐵被腐蝕不斷的溶解，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會形成無數個微原電池。原電池反應生成的H 和Fe2+等均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，能破壞有色廢水中的發色物質的發色結構，達到脫色的目的;能使有機物斷鏈，有機官能團發生變化，使廢水的可生化性顯著提高，為后續生化處理提供有利條件;經過微電解預處理后廢水的酸度大大降低，減少了中和劑的使用量。微電解出水加堿調節pH 后，鐵的絮凝作用可凝聚廢水中的懸浮物，另外，原電池周圍的電場可附集廢水中的膠體，從而去除部分的COD[8-9]。

在不加酸調節pH 的條件下，考察微電解反應時間對COD 去除率的影響。實驗結果見圖2。