铜钛氰废水的治理

铜钛氰废水的治理摘要：铜酞菁颜料生产过程中产生的压滤母液经过回收CaCL2后，蒸发冷凝液和冲洗废水混合，混合后废水的CODcr≤1600mg/L；NH3-N≤1000mg/L；Cu2+≤100mg/L。对混合废水采用微电解、吹脱、沉淀、A/O生化法相结合的处理工艺，处理后的废水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。关键字：铜酞菁母液微电解吹脱A/O生化法江苏某化工厂是以生产铜酞菁为主要产品的企业。铜酞菁是生产酞菁颜料，染料的母体，亦可用作有机导体，光电导，感光性树脂的增感剂，以苯酐、尿素、氯化亚铜等为原料，通过原料研磨、反应合成、纯化、压滤干燥等工序，生产出铜酞菁产品。在铜酞菁的纯化过程中产生的压滤母液和冲洗水，色度深，酸度强，有害物质含量高，处理难度比较大。我公司人员经过对废水的小试，确定了母液回收氯化钙，混合废水经过微电解、吹脱、沉淀、A/O生化法相结合的处理路线，达到了预期的效果。

1污染源分析废水来自铜酞菁纯化过程产生的压滤母液和混合废水。压滤母液的水量为20m3/d，主要为废盐酸，盐酸的含量大约在10％左右。混合废水的水量为1500m3/d，废水中主要的污染物为铜酞菁颜料、氨氮、铜离子和酸度，废水呈蓝色。混合废水的水质如下：表1混合废水水质一览表Tableonethescheduleofmixedwastewaterquality如水质指标驶COD螺cr陆BOD抛5叔NH喝3热-N

慢Cu耳2+刷pH千色度溪质量浓度瓦（华mg/暑l叔）崭≤晚1600让≤耳500辽≤脱1000滩≤薯100邮1决～待2睬60轿0粥倍2处理工艺、构筑物及设备2.1压滤母液的处理压滤母液中盐酸的含量比较大，直接中和处理排放，处理费用高，资源浪费大。考虑到生产中需用CaCL2产品，并且要求的纯度也不高，经过考察，决定用石灰膏中和后回收CaCL2，工艺流程如下：（1）压滤母液经过收集进入中和槽，和投加的石灰膏进行中和反应。中和槽为钢混结构，有效容积20m3，内设搅拌机2台，提升泵2台。（2）反应上清液提升进入蒸发浓缩釜，蒸发液经过冷凝后进入调节池，浓缩液进入结晶槽。浓缩釜采用链排炉加热，为减少煤的用量，采用负压蒸发的方式，余热进入烘炉。浓缩釜1只，碳钢防腐，有效容积10m3。（3）结晶槽在烘炉中烘干后，既是成品CaCL2。2.2混合废水的处理混合废水中含有铜酞菁颜料、氨氮、铜离子，废水呈强酸性。处理流程如下：（1）调节池为钢混结构，花岗岩防腐。设计HRT＝6h，有效容积375m3。配备化工离心泵2台，不锈钢泵前水箱2只。（2）铜酞菁颜料的分子结构很稳定，必须将颜料的发色基团氧化后，才能消除其对环境的不良影响，考虑到废水呈酸性，因此利用微电解塔对其进行氧化还原反应，并且也可以置换废水中的铜。微电解塔内填充铁屑和焦炭，使其分别作为微电池的阴阳两极，电极反应产生的新生态H，能与颜料中的多种组分发生氧化还原反应，破坏废水中的发色物质和发色结构。微电解塔设计HRT=6h，200％的回流率，铁屑和焦炭的质量比为1：1。微电解塔2只，碳钢防腐，配循环泵2台，空压机2台。（3）废水中的氨氮含量较高，通常的生化处理法对氨氮的降解率只有70％～80％，所以单纯采用生化法处理难以达到理想效果。并且生化法对污水氨氮浓度有一定要求，质量浓度在1000

mg/L以上时会使微生物中毒，进而影响生化系统的去除效率。因此，必须采用一种切实可行的预处理方法，先去除部分氨氮，使废水中的氨氮浓度降至140mg/L以下，再采用生化处理方法去除残留氨氮，以达到最终去除氨氮的目的。因此对70%的废水先采用吹脱的方法，使氨氮含量降低，再和剩余废水一起进入生化处理系统。吹脱时先将废水的pH值调到10，然后鼓气吹脱，气水比为2500：1。本设计采用穿流式筛板吹脱池，池内筛板孔径6

mm，筛板间距300

mm。水自上向下喷淋，穿过筛孔流下，空气则自下向上流动，控制空塔的气流速度达到2.0m/s。吹脱池1座，钢混结构，配备离心风机2台，喷淋泵2台。（4）吹脱后的废水和剩余废水混合后进入反应池，此时废水的pH值在9左右，可以生成Fe(OH)3沉淀，因为铜离子能使生物酶失去活性，对生物氧化系统有毒性效应，为彻底去除废水中的铜，加入硫化钠，以生成硫化铜沉淀。反应池和初沉池合建，1座，钢混结构。反应池HRT＝30min，初沉池HRT＝2h，池内安装φ80的玻璃钢斜管。（5）沉淀上清液进入A/O生化系统，A/O法对废水中的有机物和氨氮有很高的去除率。因废水中含有的有毒物质和大分子有机物，容易造成活性污泥的膨胀，因此在好氧生化处理前采用水解酸化作为生化预处理工艺。许多研究表明，在通常的生物处理前加一级水解酸化预处理可以明显提高其对污染物的去除效果。其目的有二个：第一需要降解大分子物质；第二提高微生物的活性，抵抗有毒有害物质侵害，防止污泥膨胀和微生物的流失。生物硝化脱氮是一个两阶段的生物反应过程，第一过程为硝化过程，分两部进行，首先NH4-N在亚硝化菌的作用下生成NO2-，其后NO2-再在硝化菌的作用下氧化生成NO3-。第二过程为反硝化过程，是完成生物脱氮的最后一步，NO3--N在反硝化菌的作用下，以有机碳为碳源和能源，以硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原为气态氮。生化处理系统运行中，控制废水温度在22～28℃，pH为7.5～8.0，为硝化菌和反硝化菌提供适宜的环境。控制缺氧池溶解氧浓度低于0.5

mg/L，HRT=6h；好氧池溶解氧浓度2.5～3.0

mg/L，HRT=14h；MLSS=3000mg/l；回流率100％。采用双伞形散流曝气器，SSR-200罗茨风机2台。营（窑6魄）生化处理废晴水经过活性碳薄吸附过滤后达倒标排放。活性创炭过滤党池电1蠢座杠，挣HR独T叨＝呼1蚁h拜，内置活性欲炭鹅3沙吨，蒸汽再生丈。愈3

办杆运行情况懒工程旱由蹈200地0论年寨1银月份进入调试悄运行。母液回番收由于已有成被功的经验，经竞过餐1骆个月的调试，乌基本运行正常枕，产出插的平CaCL巨2序纯度辈在苍8螺5事％左右，满足摄生产需要，经装济效益明显。宗生化池的启动评采用接种的方梅法，共接种污宣水处理厂脱水均生化污龙泥美2怒0踪吨，大粪刮水手5搅0阴吨。经过闷扭曝它5秃天后，出现了德草履虫、大口型钟虫等原生动旅物，活性污泥缸已恢复。开始颂少量进水，肝进水量槐为壁10m娘3妇/覆h期，每天进鹰水蜓10挪h炸，并定量投加下面粉和磷酸钙布。站2然0珠天后，生化池援污泥晚的芒S凉V血在粱2丈0务％左右，镜检碑原生动物活跃辆，出水水质指救标较好。此时寺加大进水量庭，冈2豪4伶小时连续运行刚，灌2认0动天后，生化但池纺CODc稳r她的去除率达向到售7墓0侄％左右成，疼S滥V裳在芽3斯0灌％左右，生物刮相以钟虫、累福枝虫、圆筒盖唐虫和楯纤虫等拿为主，生化系招统启动成功。泉正常运行后，啦出水指标完全欧达到国家一级叛排放标准，各豆部分的去除率哪如麻表吃2算所示。留表尘2幼污染物去除军率一览表怎Table杆twoth跳esche衬duleo偷fthe纱ratio智ofcon邻tamina哪tionw肉iping津off题指标课原水绒微电解塔贺吹脱池燕初沉池厌生化处理谦过滤池青出水壶去除率济出水尘去除率们出水伏去除率睁出水移去除率幻出水俊去除率续CODc柔r究（变mg/排l俯）烂1600哄1300照20%歪900拢30%蜓400庙55%姥120须70%功≤洞100刺≥竖20%百Cu狗2户＋滚（讽mg/励l辉）破100熟20脊80%题10希50%兴1政90%继0.5爱50%她≤伙0.5底≥莫20%充NH将3迷-剧N甩（史mg/尤l嫁）壁1000病800绑20%仪40杨95%版40免/近10姐80%枪≤棒15弦≥溜20%企色度（倍）珠600愤200嗽60%迅150权25%忠60袋60%僚40枣30%钩≤英50贯≥石20%绸pH克1册～舌2震4跟～洁5特/拨10帅/槐9瓦/傲7众/采6如～怕9理≥概20%挂4谣且技术经济分析饰污水处理厂总浅投呈资歌28欠0籍万元，其中母换液回收投肢资麻8樱0夏万元，混合污使水处理投飞资垃20芽0裳万元。每天回框收成票品庭CaCL续2馆1.够5题吨，每吨的售截价刺在常120携0捞元，则每天的泛收益存为激180酷0呜元。盟污水处理站总院装机容量剧为谷106.5k睬w处，实用功率值为智75k涉w衰，每天的电费女为络86羊4误元；石灰膏的消用量每仗天姜4庆吨，费用猛为袜120畜0柜元；硫化钠的退用量每谊天承30k浩g摊，费用翻为滨3卷0牙元披；置PA该M疯的用量每搏天盐1.5k烟g亦，费用滔为靠3耻0甲元；煤的耗量现每天捐为税4游吨，费用葡为逝120曾0尺元；人工费每疤天雁20甩0四元。启则除收益外，端每天净投入的淘运行费用趋为塞172朋4问元，蜻即桂1.1疑5浸元卸/m威3赤.谁污水。5

结论协铜酞菁生产过者程中产生的压秃滤母液和冲洗纹废水，对压滤溪母液中和后回疏收墨CaCL间2煮，冲洗废水经辟过微电解、吹苏脱除氮和除铜卷后，再进行生伪化处理，实践寿证明是可行的慌。铜酞菁生产嫌废水的浓度高他、毒性大，直刚接生化处理的滥难度比较大。组生化处理法对滚污水氨氮浓度虏和铜离子浓度安都有一定的适劣应范围，氨氮睡质量浓度鲜在拥1000mg暗/叠L零以上、铜离子边质量浓度名在于5mg/般L古以上时会使微延生物中毒，进雹而影响生化系勒统的去除效率岔。因此，必须某采用一种切实邀可行的预处理砖方法，先去除耀部分氨氮和铜魔离子，使废水传中的氨氮浓度棒降隐至依140.0m瓜g/惕L底以下、铜离子纲浓度降拔至丽5mg/餐L她以下，再采用哗生化处理方法地，以达到最终于达标排放的目众的。参考文