申 报 论 文
（中 级）
题 目： 脱附废水处理方案
单 位： 广东新会中集特种运输设备有限公司 姓 名： 申报专业： 环境保护专业 申报日期： 年 月 日
摘 要：公司喷漆车间利用活性炭吸附、再生的方式进行废气处理并回收有机
溶剂，该有机溶剂回收装置中活性炭用过热蒸汽再生时每天产生约80吨冷凝水，该冷凝水含异丁醇、正丁醇、仲丁醇、丁基溶纤剂、丙二醇甲醚、乙酸等物质，为高浓度难处理的有毒的有机废水（COD为80000mg/L，BOD5约为15000mg/L，PH≈4）。基于此，通过大量分析及实验，设计、建设了一座日处理能力80吨脱附废水的装置。
关键词： 脱附废水处理，高浓度有机废水处理，高难度废水处理
一、 确定设计输入参数：
1.在不同的废水生产点取样，进行质谱分析，废水含异丁醇、正丁醇、 仲丁醇、丁基溶纤剂、丙二醇甲醚、乙酸等物质，详见下表：
Solvent Iso-butanol（异丁醇） N-butanol（正丁醇） Sec-butanol（仲丁醇） Butyl cellosolve（丁基溶纤剂） PGME（丙二醇甲醚 ） 1#废水样品 0.35% 1.76% 0.30% 0.33% / 2#废水样品 0.23% 2.29% / 0.41% 0.38% 3#废水样品 / 1.58% / 0.22% 0.29% 2.经过统计，确定水量最大为80吨/天；
3.经过多次检测，废水COD约为80000mg/L，BOD5=15000mg/L， PH值3-4； 4.经过处理后，该废水需满足《广东省地方标准水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中，其他排污单位第二时段一级排放标准。
二、 设计分析：
根据设计输入参数及废水样品，逐一进行分析及测试：
1. 该废水实际是喷漆车间天那水及油漆挥发物被活性炭吸附后，活性炭利 用过热蒸汽再生时产生的冷凝水，冷凝水经过油水分离后，剩余的废水（油即天那水被回收再利用）； 2.废水成分详细分析：
1）正丁醇：平均含量2%，分子式：CH3(CH2)3OH，一种无色、有酒气味的液体，低毒，沸点117.7°C，稍溶于水，溶于乙醇、醚等多数有机溶剂， 相
对密度: d(20,4)=0.8098，蒸汽压: 0.82kPa/25℃，它可被羟基游离基所降解，不易被悬浮固体及底泥所吸附，在水体中它可以进行生物降解，浓度为650mg/L时, 对降解微生物具有抑制作用, 当浓度为8200mg/L时, 对硝化菌有抑制作用。
2）异丁醇：含量0.3%，分子式：C4H10O，易燃，具刺激性，无色透明液体，有特殊气味，沸点107℃，易溶于水、乙醇和乙醚，饱和蒸气压1.33(21.7℃) (kPa) ，异丁醇能引起农作物的死亡，受热分解放出有毒气体，与氧化剂能发生强烈反应，异丁醇能生物降解。
3）仲丁醇：含量0.3%，分子式：C4H10O ，无色透明液体，有类似葡萄 酒的气味，微毒，沸点99.5℃，饱和蒸气压1.6（20℃）kPa，好氧生物降解：24~168h，厌氧生物降解：96~672 h，空气中光氧化半衰期：7.2~72 h，受热分解放出有毒气体，与氧化剂能发生强烈反应。
4）丁基溶纤剂：含量0.3%，又名乙二醇丁醚，无色易燃液体，具有中等程度醚味，蒸气压0.101kPa（20℃），与水混溶，低毒，与氧气、氢氧化钠、强氧化剂迅速反应，能进行生物降解。
5）丙二醇甲醚：含量0.3%，分子式：CH3CHOHCH2OCH3，无色液体，有轻度麻醉性及刺激性，低毒，饱和蒸气压 0.05(25℃) kPa，与氧化剂能发生强烈反应，能与光化作用产生的氢氧自由基反应，能进行生物降解。 6）乙酸：含量2%，分子式：CH3COOH，有强烈刺激性酸味的无色液体，能溶于水，对金属有强烈腐蚀性，316#不锈钢可作良好的抗腐蚀结构材料，20℃时蒸气压：1.5KPa，能与氧化剂发生强烈反应，与氢氧化钠反应剧烈。 2. 该废水呈酸性，对钢、铁材质具强腐蚀性，且能溶解PVC、U-PVC等材质。 因此，与废水直接接触的管道、水泵应采用不锈钢材质，水池应防腐处理； 3. 该废水B/C=0.18，可生化性差。 4. 该废水具有一定的色度。
5. 该废水具有刺鼻的气味，且可能会发出易燃易爆气体。
6. 废水量80吨/天，设计4立方米/小时，废水量小但COD总量高，总COD： 80*80=6400Kg。
根据上述设计分析，设计方案考虑如下工艺： 1. 该废水浓度及成分不稳定，考虑均质调节工艺。
2. 该废水COD浓度非常高，且可生化性差，考虑添加生活污水稀释工艺， 以降低COD浓度并提高可生化性。
3. 该废水PH值较低且含乙酸，考虑化学中和工艺。
4. 该废水中醇类、醚类物质能与氧化剂发生强烈反应，考虑氧化工艺。氧 化工艺中，通常的氧化剂有臭氧（分子式O3）、氯气（Cl2）、双氧水（H2O2）、羟基自由基（·OH）等。
5. 羟基自由基（·OH）其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强， 与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐。经过大量试验及分析，使用芬顿试剂（双氧水+绿矾）反应产生羟基自由基，对该废水处理效果较好。
6. 该废水中异丁醇、仲丁醇、丁基溶纤剂、丙二醇甲醚等都能被生化处理， 考虑生物处理工艺。生物处理一般分厌氧生物处理及好氧生物处理。 7. 厌氧生物处理不消耗能源，复杂的有机化合物被分解，转化为简单、稳 定的化合物，同时释放能量。分解时仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成部分，故相对好氧法来讲，厌氧法污泥增长率小得多。厌氧生物处理不仅适用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水。同时厌氧法可降解某些好氧法难以降解的有机物。厌氧微生物对营养物质的需要量较少，但厌氧生物对pH、温度和毒性等环境条件极其敏感，厌氧反应器的初次启动期很长，还会产生一定的气味。
8. 好氧生物处理利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件 下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。处理效率高、对温度、PH值的承受范围较宽，但产泥量大，相比厌氧处理消耗能量较高。
三、 方案设计：
1.基本处理方案：物理+化学方法预处理、厌氧+好氧生物深度处理的方案。 2.经过大量试验，确定本废水处理方案如下：
废水排入收集池后，经过提升泵泵送至脱附废水处理站原水池进行均质调节，然后再通过提升泵泵送至PH调节池，调节PH后自流进入芬顿反应池，经过芬顿反应后自流进入PH回调池，废水调节PH后自流进入斜管沉淀池，芬顿产生的污泥通过排泥管排至芬顿污泥池，芬顿沉淀后的清水进入稀释池并加入生活污水稀释，稀释后的废水经过提升泵泵送至高效厌氧池，经过高效厌氧后的废水自流进入一级好氧池，废水经过一级好氧后通过提升泵泵入
一级水解酸化池，经过水解酸化后废水自流进入二级好氧池，经过二级好氧后废水自流进入二级水解酸化池，经过二级水解酸化后废水自流进入三级好氧池，经过三级好氧的废水自流进入沉淀池，沉淀池污泥经过排泥管进入污泥池，沉淀池清水通过排放管道排放。 3.工艺流程图如下：
4.设计处理效率见下表：
序号 主要处理单元 芬顿氧化+混凝沉淀 1 处理单元 稀释水池 去除率 进水 3 处理单元 生活污水稀释6倍 出水 去除率 进水 4 处理单元 一级高效厌氧池 出水 6000 1800 约30% 56000 9500 稀释6倍 9500 约10% 15000 2800 稀释6倍 2800 出水 56000 15000 项目 进水 CODCr(mg/l) 80000 BOD5(mg/l) 16000