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催化氧化處理MBS化工污水-全國化工熱工設計技術中心站

文檔作者：葉萬東張靜文檔來源：中國石油集團工程設計有限責任公司東北分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月08日
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催化氧化處理MBS化工污水
葉萬東  張 靜
（中國石油集團工程設計有限責任公司東北分公司，吉林   132021）

[內(nèi)容摘要]  采用絮凝沉淀—微電解催化反應—中和沉淀—臭氧催化氧化處理MBS裝置化工污水。介紹了工藝流程、工藝原理及主要參數(shù)。該工藝具有運行穩(wěn)定，處理效果好，操作管理簡單等特點。
[關 鍵 詞]  微電解催化反應；  微電流；  臭氧催化氧化；  羥基自由基

隨著精細化工行業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)過程排放的高濃度、難降解有機廢水越來越多，對人們賴以生存的環(huán)境造成了嚴重污染。采用常規(guī)污水處理技術如混凝沉淀、生化反應、吸附分離等技術，處理效果均不理想。這主要是由于這類污水具有污染物濃度高、結構復雜、化學性質(zhì)穩(wěn)定、難于生化降解等特點。對于此類污水目前國、內(nèi)外大多采用催化氧化處理技術。
吉化集團公司MBS （MBS是一種具有核-殼結構的丁二烯-苯乙烯共聚膠乳接枝甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物）裝置生產(chǎn)能力為5000噸/年，日產(chǎn)污水最大量為240m3/d。該裝置排放的高濃度、難生化降解污水，若直接排入吉林石化分公司污水處理廠，將會對污水處理廠穩(wěn)定運行帶來不利影響，故應先對MBS污水進行預處理，使其出水水質(zhì)達到進入污水處理廠進水水質(zhì)指標。

1設計水量、水質(zhì)
1.1設計水量
根據(jù)MBS裝置的生產(chǎn)能力及其遠期發(fā)展規(guī)劃，設計規(guī)模按240m3/d考慮。
1.2設計進水、出水水質(zhì)
MBS裝置所產(chǎn)生廢水中主要含有鉀鹽、鈉鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、C18烴類物質(zhì) 、微量的丁二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯及其共聚物。
具體水質(zhì)詳見表-1
                MBS裝置污水水質(zhì)               表1
項目	COD
(mg/l)	BOD
(mg/l)	SS
(mg/l)	PH	色度
進水水質(zhì)指標	2434	402	106	6--7	48
出水水質(zhì)指標	500			6--7

2工藝流程
經(jīng)分析MBS裝置污水水質(zhì)具有如下特點：污染物濃度高、成分復雜、水質(zhì)隨生產(chǎn)狀況變化大、污水可生化性差（BOD/COD=0.17）等。根據(jù)MBS裝置污水的特點及天大天久科技股份有限公司的小試報告，本工程采用絮凝沉淀—微電解催化反應—中和沉淀—臭氧催化氧化處理工藝。工藝流程框圖如下：

2.1工藝原理的幾點說明
（1）微電解催化反應
將鐵骨架載以特種催化劑與活性炭按比例1:1攪拌均勻裝入微電解催化反應池。當污水進入反應池，在酸性條件下對污水進行曝氣，反應池內(nèi)就會形成無數(shù)個微小的原電池，鐵為陽極，碳為陰極，產(chǎn)生的微電解反應如下：
   陽極： Fe －2e	  Fe2+
   陰極： 2H+ + 2e 	H2    
在有O2時：
    O2 + 4H + 4e        2H2O
O2 + 2H2O + 4e        4OH—
電極反應產(chǎn)物具有很高的化學活性，在偏酸性的溶液中，電極反應產(chǎn)生的新生態(tài)氫結合微電流的作用可將廢水中的有機物還原，將高分子長鏈化合物變?yōu)樾》肿踊衔?，提高污水的可生化性，同時生成氫氧化鐵絮狀物對有機物有較強的絮凝作用，經(jīng)中和沉淀后，原水的COD去除率可達65%。
（2）臭氧催化氧化
臭氧是一種強氧化劑，但氧化反應具有選擇性，處理化學結構十分穩(wěn)定的難降解有機污染物時，效果并不理想。臭氧催化氧化利用臭氧在催化劑的作用下產(chǎn)生羥基自由基—?OH，羥基自由基具有比臭氧分子更強的氧化能力，且反應無選擇性，可快速氧化分解污水中大量有機污染物。臭氧催化氧化反應在臭氧催化氧化塔內(nèi)完成，氧化塔內(nèi)設多孔鈦板為曝氣板，利用波紋板填料增加氣液接觸面積，特種催化劑安裝在其中。臭氧耗量為1kg/h，臭氧濃度為16~22mg/L。

3 主要構筑物及設備
3.1調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池采用鋼筋混凝土結構，共1座。 分為2個廊道，廊道寬2.5m，廊道長14.2m，HRT=10h。
調(diào)節(jié)池內(nèi)設穿孔管進行空氣攪拌以防沉淀。調(diào)節(jié)池設自吸式污水泵二臺(一開一備)，單臺性能參數(shù)：Q=10m3/h、H=20m。
3.2絮凝沉淀池
初沉池采用鋼結構豎流式斜板沉淀池，共2座。表面負荷為1.5m3/m2?h，停留時間為2h。
3.3微電解催化反應池
微電解催化反應池采用鋼筋混凝土結構，池內(nèi)壁防腐，共一座，分三格，尺寸為8.1×5.0×4.5m，HRT=6~8h。
微電解催化反應池內(nèi)設鐵碳催化劑，池底設微孔曝氣器，反應中進行鼓風曝氣，微電解催化反應池分三格交替運行。
3.4中和曝氣反應池
中和曝氣反應池采用鋼結構，池內(nèi)壁防腐，共1座。水池尺3.8×2.5×4.8m，反應池設自吸式污水泵二臺(一開一備)，單臺性能參數(shù)：Q=10m3/h、H=20m。
3.5二沉池
二沉池采用鋼結構豎流式斜板沉淀池，共2座。表面負荷為1.5m3/m2?h，停留時間為2h。
3.6臭氧催化氧化塔
二沉池出水，經(jīng)污水泵提升進入催化氧化塔，設污水泵二臺（一開一備），單臺性能參數(shù)：Q=10m3/h、H=20m、P=3kW。催化氧化塔采用不銹鋼材質(zhì)，共一臺，結構尺寸φ1.6×6.7m，反應時間為45~60min。催化氧化塔內(nèi)設催化劑，在反應中通入臭氧進行催化氧化反應，在反應中臭氧需用量為1Kg/h。
3.7鼓風機房
鼓風機房主要向調(diào)節(jié)池、微電解催化反應池、中和反應池供氣。設羅茨鼓風機二臺（一開一備），單臺性能參數(shù)：Q=7.23m3/min。鼓風機房平面尺寸為6.0× 4.0m。
3.8臭氧發(fā)生器室
臭氧發(fā)生器室主要向催化氧化塔提供臭氧。設一套臭氧發(fā)生裝置，主要設備包括冷干機、吸干機、換熱器、放電室等。臭氧產(chǎn)量為1Kg/h，臭氧含量為16~22mg/L。臭氧發(fā)生器室平面尺寸: 6.0 ×5.0m。
3.9污泥濃縮池
絮凝沉淀池及二沉池產(chǎn)生的污泥均送至污泥濃縮池，污泥濃縮池采用鋼結構豎流式濃縮池，共2座，單座濃縮池直徑φ2.2m，HRT= 15hr。
濃縮后的污泥采用板框壓濾機進行機械脫水，設板框壓濾機一臺，過濾面積50m2，過濾周期4-5hr，脫水污泥含水率70-80%。
板框壓濾機配套污泥泵二臺（一開一備），單臺性能參數(shù)：Q=5m3/h、H=0.4MPa。

4  結語
（1）絮凝沉淀—微電解催化反應—中和沉淀—臭氧催化氧化處理工藝處理化工污水，COD去除率可達85%以上，運行穩(wěn)定，處理效果好，該工藝采用的鐵碳填料，具有使用壽命長，成本低廉，操作維護方便等特點。
（2）以催化氧化為核心的污水處理技術，對于日處理能力500m3以下的小型精細化工污水處理站具有一定的實用性和經(jīng)濟性，開發(fā)普通高效催化劑是降低催化氧化法處理精細化工污水運行成本的核心手段，我們相信隨著高效催化劑的不斷開發(fā)，催化氧化法處理精細化工污水將具有良好的發(fā)展前景。

通訊處：132022  吉林市昌邑區(qū)通潭大路東端吉化經(jīng)貿(mào)大廈406 
        電話：  0432-3959229
        E-mail： yewandong@cpene.com

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