强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理系统及方法与流程

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1.本发明涉及一种化工废水的预处理系统及方法，尤其涉及一种强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理系统及方法。


背景技术：

2.化工废水通常都具有有机物污染物浓度高、ph不稳定、色度高、难处理等特点，尤其是在生产二茂铁衍生物化工产品过程中产生的化工废水，其含有二茂铁类衍生物、有机溶剂、无机盐等物质，ph值约为1，且色度较高，污染物(有机物、无机盐、酸度)浓度高，cod含量高达几万甚至几十万，可生化性差，毒性大，对生态环境和人体健康有较大危害，无法运用常规的生化处理系统进行处理，因此，这类化工废水的处理成为了本领域的技术难点。
3.目前这类化工废水的处理一般都采用次氯酸钠作为氧化剂，但由于氯可与水中某些有机物进行氯化反应生成有致癌作用的有机卤化物，易造成水体二次污染；而且，次氯酸钠分解后会产生na
+
，会增加无机盐的含量；此外，在夏季温度较高时，次氯酸钠溶液不稳定，保存不当容易分解，分解后的次氯酸钠对污水处理的效果变差，导致处理后的水质指标不达标；因此，单一使用次氯酸钠一种氧化剂来处理这类污水，处理效果较差，且存在不稳定因素，可靠性差，无法满足处理需求，严重制约化工企业的正常稳定运行。


技术实现要素：

4.本发明的第一个目的在于提供一种强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理系统；
5.本发明的第二个目的在于提供一种强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理方法
6.本发明的第一个目的由如下技术方案实施：
7.强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理系统，包括1#调节池、clo2储罐、h2o2储罐、液碱储罐、1#离心机、2#调节池以及2#离心机；
8.所述1#调节池的出水口通过管线与所述1#离心机的进水口连通，所述1#离心机的出水口通过管线与所述2#调节池的进水口连通，所述2#调节池的出水口通过管线与所述2#离心机的进水口连通；
9.所述液碱储罐、所述clo2储罐和所述h2o2储罐的出液口均通过管线与所述1#调节池连通，所述clo2储罐和所述h2o2储罐的出液口还通过管线与所述2#调节池连通；
10.在连通所述液碱储罐与所述1#调节池的管线上设有液碱调节阀，在连通所述clo2储罐与所述1#调节池的管线上设有1#clo2调节阀，在连通所述clo2储罐与所述2#调节池的管线上设有2#clo2调节阀，在连通所述h2o2储罐与所述1#调节池的管线上设有1#h2o2调节阀，在连通所述h2o2储罐与所述2#调节池的管线上设有2#h2o2调节阀。
11.进一步的，其还包括蒸发处理装置、母液池以及芬顿处理装置；
12.所述2#离心机的出水口通过管线与所述蒸发处理装置的进液口连通，所述蒸发处
理装置的母液出口通过管线与所述母液池的进口连通，所述蒸发处理装置的浓缩液出口通过管线与所述芬顿处理装置的进水口连通。
13.本发明的第二个目的由如下技术方案实施：
14.强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理方法，包括以下步骤：
15.(1)调节ph：向1#调节池内的化工废水中加入碱液，将ph调节至3～10，使化工废水中盐酸和zn
2+
的去除率达到90％；
16.(2)氧化分解：向步骤(1)调节ph后的1#调节池内的化工废水中加入clo2和h2o2，通过氧化分解，使二茂铁类衍生物及有机溶剂的去除率达80％；
17.(3)过滤除杂：通过1#离心机的离心分离，将大部分二茂铁有机物脱落下来的fe
2+
去除，使fe
2+
去除率达80％，离心后得到的清液送入2#调节池内；
18.(4)二次氧化：向2#调节池内的废水中加入clo2和h2o2，再次氧化分解，使二茂铁类衍生物、有机溶剂去除率达到90％左右，脱色率达到95％，cod去除率达到80％以上；
19.(5)二次除杂：通过2#离心机的离心分离，继续将二茂铁有机物脱落下来的fe
2+
去除，fe
2+
去除率达90％。
20.进一步的，其还包括步骤(6)去除cod：将步骤(5)二次除杂后得到的清液送入蒸发处理装置进行蒸发处理，使废水中剩余的二茂铁类衍生物、有机溶剂随母液排出，进入母液池内，作为废液进行集中处理；蒸发后得到的浓缩液再进入芬顿处理装置通过氧化处理去除cod，使产水符合生化处理系统的进水指标。
21.进一步的，所述步骤(2)氧化分解中，按照化工废水：clo2：h2o2＝200:2:1的质量比进行添加clo2和h2o2。
22.进一步的，所述步骤(4)二次氧化中，按照化工废水：clo2：h2o2＝200:1:1的质量比进行添加clo2和h2o2。
23.本发明的优点：
24.1、clo2主要通过氧化反应来处理废水中含有的有机污染物，经氧化的有机物降解为以含氧基团(羧酸)为主的产物，不容易产生致癌物有机氯代物，不会造成二次污染；且氧化能力持久，用量少，cod去除效果明显；且clo2制备简单易操作，适用于ph在3～10的情况，具有适用范围广的优点；
25.2、h2o2同样具有强氧化性，氧化分解后的产物为水，无毒无污染，具有广谱、高效、绿色环保的特点，且价格低廉，成本低，可降低企业的废水处理成本；
26.3、clo2和h2o2联合使用，能将物质的发色基团破坏，从而达到脱色的效果，clo2和h2o2可以氧化掉废水中的有机、无机有害物质，同时能够脱色、除臭，显著降低cod、bod值。
附图说明：
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为实施例1的系统连接示意图；
29.图中：1#调节池1、clo2储罐2、h2o2储罐3、液碱储罐4、1#离心机5、2#调节池6、2#离
心机7、蒸发处理装置8、母液池9、芬顿处理装置10、液碱调节阀11、1#clo2调节阀12、2#clo2调节阀13、1#h2o2调节阀14、2#h2o2调节阀15。
具体实施方式：
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1：
32.如图1所示的强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理系统，包括1#调节池1、clo2储罐2、h2o2储罐3、液碱储罐4、1#离心机5、2#调节池6、2#离心机7、蒸发处理装置8、母液池9以及芬顿处理装置10；
33.1#调节池1的出水口通过管线与1#离心机5的进水口连通，1#离心机5的出水口通过管线与2#调节池6的进水口连通，2#调节池6的出水口通过管线与2#离心机7的进水口连通；
34.液碱储罐4、clo2储罐2和h2o2储罐3的出液口均通过管线与1#调节池1连通，clo2储罐2和h2o2储罐3的出液口还通过管线与2#调节池6连通；
35.在连通液碱储罐4与1#调节池1的管线上设有液碱调节阀11，在连通clo2储罐2与1#调节池1的管线上设有1#clo2调节阀12，在连通clo2储罐2与2#调节池6的管线上设有2#clo2调节阀13，在连通h2o2储罐3与1#调节池1的管线上设有1#h2o2调节阀14，在连通h2o2储罐3与2#调节池6的管线上设有2#h2o2调节阀15。
36.2#离心机7的出水口通过管线与蒸发处理装置8的进液口连通，蒸发处理装置8的母液出口通过管线与母液池9的进口连通，蒸发处理装置8的浓缩液出口通过管线与芬顿处理装置10的进水口连通。
37.本实施例中，蒸发处理装置8采用无锡诺美机械有限公司生产的三效循环蒸发器，芬顿处理装置10采用宜兴市瑞康环保科技有限公司生产的芬顿处理装置。
38.实施例2：
39.利用实施例1提供的强酸性含二茂铁类衍生物化工废水的预处理系统处理废水的方法，包括以下步骤：
40.(1)调节ph：向1#调节池1内的化工废水(主要含少量二茂铁类衍生物，少量有机溶剂，20％浓度盐酸，氯化锌盐溶液等物质)中加入碱液，将ph调节至3～10，使化工废水中盐酸和zn
2+
的去除率达到90％；
41.步骤(1)调节ph中，调节ph的目的在于：一是由于氧化处理需要在一定的ph条件下进行，否则氧化效果差，所以调节ph可以提高(2)氧化分解中氧化处理的效果；二是后续的生化处理需要在一定ph范围内进行，ph过高或过低均会导致细菌死亡，使出水不达标；三是中性或偏碱性ph能将大部分金属离子以沉淀形式去除，由于废水中含有锌离子，调节ph，zn
2+
能形成zn(oh)2沉淀，通过过滤除杂，去除zn
2+
。
42.(2)氧化分解：向步骤(1)调节ph后的1#调节池1内的化工废水中，按照化工废水：clo2：h2o2＝200:2:1的质量比添加clo2和h2o2，通过氧化分解，二茂铁类衍生物的环戊二烯
环首先被打开，使fe
2+
脱落下来；在氧化剂的作用下，fe
2+
再被氧化成fe
3+
，fe
3+
与oh-能形成fe(oh)3，而fe(oh)3具有絮凝沉淀的作用，能够对废水中的悬浮物迅速吸附网捕絮凝成巨形矾花体，形成非溶解性盐沉淀。少量有机溶剂也被氧化成小分子的羧酸类物质(羧酸类物质最终通过步骤(6)去除cod中的蒸发处理装置8和芬顿处理装置10去除)，使二茂铁类衍生物及有机溶剂的去除率达80％；
43.(3)过滤除杂：通过1#离心机5的离心分离，将步骤(2)氧化分解中形成的fe(oh)3胶体通过过滤除杂后去除，进而实现将大部分二茂铁有机物脱落下来的fe
2+
去除的效果，使fe
2+
去除率达80％，离心后得到的清液送入2#调节池6内；
44.(4)二次氧化：向2#调节池6内的废水中，按照化工废水：clo2：h2o2＝200:1:1的质量比进行添加clo2和h2o2，再次氧化分解剩余的二茂铁类衍生物、有机溶剂，使二茂铁类衍生物、有机溶剂去除率达到90％左右，脱色率达到95％，cod去除率达到80％以上；
45.(5)二次除杂：通过2#离心机7的离心分离，继续将二茂铁有机物脱落下来的fe
2+
去除，fe
2+
去除率达90％。
46.(6)去除cod：将步骤(5)二次除杂后得到的清液送入蒸发处理装置8进行蒸发处理，使废水中剩余的二茂铁类衍生物、有机溶剂随母液排出，进入母液池9内，作为废液进行集中处理；蒸发后得到的浓缩液再进入芬顿处理装置10通过氧化处理去除cod，使cod值含量达到1000mg/l以下，进而使芬顿处理装置10的产水符合生化处理系统的进水指标。
47.经过处理的废水，cod值显著降低cod值在1000mg/l以下，废水的色度和悬浮物明显降低，石油类物质含量明显降低，提高了后续化工废水的可生化性。经过处理的废水中还含有石油类物质、无机盐类、小分子羧酸有机物等物质。
48.由于clo2中含氯52.6％，从cl
4+
→
cl-的氧化过程中有五个电子转移，故其有效氯含量为263％，使得clo2具有很强的反应活化性和氧化能力。无论在酸性还是碱性条件下，废水中含有的有机物(如：二茂铁芳香环、有机溶剂、有机还原性物质)能被氧化去除。废水中一些还原态的无机金属离子，如fe
2+
、mn
2+
等也能被氧化去除。还可将以有机键合形式存在的fe
2+
、mn
2+
氧化，具体的，fe
2+
被氧化成fe
3+
，形成氢氧化铁沉淀，mn
2+
被氧化成mn
4+
，形成不溶于水的二氧化锰，最终通过过滤去除。h2o2的作用与clo2相似，都具有强氧化性，且h2o2氧化分解后的产物为水，无毒无污染。因为clo2和h2o2都有强氧化性，能将物质的发色基团破坏，从而达到脱色的效果，clo2和h2o2可以氧化掉废水中的有机、无机有害物质，同时能够脱色、除臭，显著降低cod、bod值。
49.本实施例中，在步骤(2)氧化分解和步骤(4)二次氧化中，添加clo2和h2o2的顺序均为先clo2后h2o2；由于clo2加入后需要反应停留时间，所以在加clo24～6小时后，再添加h2o2，如此，可加强氧化作用，使废水中的还原性物质反应更完全。
50.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。