松香深加工废水处理工艺研究

2019-01-19李区宁

绿色科技 2018年24期

李区宁

(玉林市万方林化科技有限公司，广西玉林 537033)

1 引言

我国是全球松香第一生产国，对松香的综合利用率最高。但在日常生产中发现，松香与樟脑混合加工过程中一定会产生大量高浓度的有机废水，经检验这些有机废水中残留了大量的松脂与酯类废水，另外还有醇、油类、树脂酸以及单宁有机物成分，不但高浓度且生化性较差，难以处理，无法正常排放，这就是松香深加工废水。

2 松香深加工废水的主要来源与基本特征

2.1 松香深加工废水的主要来源

松香深加工主要包括热松香和冷松香两种原料，其深加工废水也围绕这两种材料进行，其加工流程中包含了溶解、整流、高真空蒸馏、酸化反应等流程，经过上述流程后即可得到最终的松香树脂产品。但是，在这一生产过程中也会产生大量的松香深加工废水，废水的主要构成大体分为两个部分：一部分来源于松香的酯化反应和高真空精馏反应两大反应过程，另一部分主要来源于水循环真空泵，在抽真空过程中会产生某些未完全冷却的有机物蒸汽，它们会被快速带入到水循环真空泵后并被误处理，最后排出不达标的混合废水。

2.2 松香深加工废水的基本特点

松香深加工废水主要呈现两大特点，首先它是高浓度的有机废水，尽管说产生量并不大，但如果按照每天生产100t的松香树脂量来计算，可产生的高浓度松香深加工有机废水大约在7 m3左右，同时产生40000～130000 mg/L的CODcr。所以说松香深加工废水的有机污染物成分是相当复杂的，这些污染物都具有易溶于水且分子质量大的基本特点，难以降解。举个例子，在生产松香甘油酯产品过程中会使用一定量的甘油，甘油的水解产物就会在水循环真空泵抽真空过程中进入排水管道形成高浓度有机污染废水，且甘油能够与水以任何比例互溶，处理起来相当棘手。

另外就是混合废水，它也是松香深加工废水中的重要组成部分，混合废水相比于上面提到的废水排水量更大。依然按照每天100t松香树脂的生产量计算，真空泵耗水量大约为40 m3/h，每天就会排放混合废水800 m3以上。混合废水的成分更加复杂，其中含有多种有机污染物，且浓度变化非常大，例如它其中的COD值大约可达到2100～4000 mg/L[1]。

3 松香深加工废水处理的多元化工艺应用分析

从对松香深加工废水的处理机理层面来看，它应该涵盖高浓度有机废水浓缩与混合废水处理两大重要的处理单元。下文将分别作出两大处理单元的松香深加工废水处理工艺应用分析。

3.1 对高浓度有机废水浓缩处理单元的工艺应用

图1首先给出高浓度有机废水浓缩处理单元的处理流程。

图1 高浓度有机废水浓缩处理单元的处理流程

如图1，要将高浓度有机废水首先收集到废水储罐中，在达到一定储量后再将废水转入到浓缩处理器中，待到废水浓缩达到设定温度条件后，将其再排入到浓缩液储罐中进行回收，考虑到浓缩液本身的燃料功能属性，应该选择将其喷入到锅炉中实施深度燃烧处理备用。当然具体的提取回收条件还要根据企业的实际需要情况决定。

在处理过程中，要深入研究对浓缩处理器的选择，结合中央循环管式蒸发器的基本原理结构进行有效选择，再思考松香深加工过程中的加热特征展开处理器设计，保证处理器的导热油炉排烟温度达到较高水平，最后再在一定温度下排出大量浓缩液并进行燃烧、提纯处理后回收利用。

3.2 对混合废水处理单元的工艺应用

对混合废水处理单元的工艺应用处理过程相对复杂，因为混合废水中有大量的COD成分(2100～4000 mg/L)，它的处理流程大致如下。

首先废水会通过管道、沟渠流入到隔油地中，这一流程主要是用以去除废水表面所存在的浮油部分，目的是完成隔油处理，然后再将处理后的废水输送到气浮池中。此时应该选择加压溶气气浮处理，主要是将废水中依然残留的某些乳化油、细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的石灰与絮凝剂进行水质净化，将絮凝沉淀中的废水COD值降低到800～2000 mg/L范围。最后在缓冲调节池中对废水进行中和沉淀，与此同时也实现对废水水质水量的有效调节，保证废水水量中的有机污染物浓度始终维持在恒定可接受的环境污染标准范围内。

从总体来看，对松香深加工废水的两大处理单元工艺应用实际上是一种水解酸化反应，它们均能实现对废水中COD总量的有效降低，全面提高废水的可生化性。在整个水解反应中要对有机物的讲解过程进行分析，并实施预处理，充分完成对有机物的全面降解优化，做到对其有机物基本形态的有效改变。然后再思考基于化学层面对原有松香深加工废水中的大分子物质进行降解，分解为小分子，并将其中某些难以升华的降解物质处理掉。处理并克服松香深加工废水的难降解特性是非常有利的，含有800 mg/L的废水在水解酸化处理后进入生物接触氧化池，配合池内的组合填料在鼓风机供氧条件下与填料、生物膜等等相互充分接触后废水得以净化。而这一部分生物接触氧化处理废水则在生物膜老化脱落后流入到二沉池当中，沉淀处理后废水水质中的浑浊物全部被清除，此时它的COD含量会降低到最高110 mg/L左右，而BOD5则会降低到20 mg/L甚至更低。最后的处理就是配合活性炭吸附罐进行吸附处理，此时废水中的COD和BOD含量还会进一步降低，最终达到循环回用水可利用标准。此时再进行指标测量会发现废水中的COD含量只有40 mg/L甚至更低，就此废水处理正式结束。处理好的废水会流入到集水池中被排放，主要用于绿化、冷却循环、冲洗马桶等等生活生产环节[2]。

4 松香深加工废水处理工艺的试验案例分析

因为我国大量生产松香树脂类产品，所以松香深加工废水处理非常常见，这里以国内某地区的松香加工厂为背景，简要探讨他们在对松香深加工废水处理方面的处理工艺试验过程。

4.1 某厂的松香深加工废水水质情况

某厂的松香深加工废水多利用隔油池、气浮池以及沉淀池等等进行预处理，以下给出其废水水质的基本指标，如表1[3]。

表1 松香深加工废水水质的的基本指标情况

4.2 某厂的松香深加工废水预处理试验方法

在松香深加工废水预处理方面，某厂主要选择采用好氧处理方法，其预处理的试验方法主要围绕两点展开：第一，要将松香深加工废水导入到烧瓶中配合活性炭进行搅拌(利用磁力搅拌器)，搅拌时间大约需要8 h。搅拌后静置1h再对烧瓶废水上方的清液进行COD测试。第二，要展开两端接触氧化生物处理反应，在预处理过程中对有机废水进行pH值调节，保证数值调节到7左右，然后将废水放入到量筒(500 mL)中进行活性污泥驯化，确保废水中的COD、N、P含量比例在400∶5∶1。再经过连续曝气后逐渐提升废水中的稀释浓度，配合好氧出水方法做好二段好氧工艺处理，待废水处理后进入稳定阶段再对其进行COD测试。

4.3 试验结果

通过该试验发现松香深加工废水中的COD指标有着明显的快速下降趋势，但随着活性炭的增加(从2 g逐渐增加到3 g)，COD指标的下降速度也随之放缓。这是因为活性炭在吸附了大量的有机物后出现逐渐饱和，质量增加现象，如此减缓了COD指标的下降速度。通过该松香厂的松香深加工废水好氧处理试验发现，它主要是在废水中加入一定量的活性炭来吸附BOD、COD中的有机污染物，还在废水中加入铁屑，产生一定量的-C、Fe微电极共同促成电解反应，破坏废水中的污染物结构，在一定程度上制约废水中有机污染物的活跃发展[4]。