为解决兰炭废水中高浓度挥发酚难以处理的问题,该研究采用“萃取-生物降解-混凝沉淀-活性炭吸附”组合工艺去除兰炭废水中的挥发酚,并进行了现场试验。
通过现场试验探究了各个工艺阶段的优质条件,为兰炭废水处理工程化应用提供了借鉴。研究结果表明:(1)以浓度为30%的磷酸三丁酯-煤油为萃取剂;在pH3-9的范围内;萃取时间为20mins;常温条件下;萃取体积比为1:7;挥发酚的萃取去除率达到80%,萃取剂采用碱液法回收,酚回收率可达80%。以甲基异丁酮为萃取剂;在pH3-9的范围内;萃取时间为10mins;常温条件下;萃取体积比为1:7;挥发酚的萃取去除率达到90%,萃取剂采用蒸馏法回收,酚回收率可达95%。经过比较,甲基异丁酮对挥发酚的萃取效果优于磷酸三丁酯。
(2)采用经过驯化的活性污泥对预处理后的废水进行生物降解,进水pH为7-8;经过12h的曝气;挥发酚可从600mg/L以上降至100mg/L左右,降解去除率达80%左右。在冬季低温条件下,采用生物絮体对预处理后的废水进行吸附处理,废水MLSS为5g/L;经过8h的曝气吸附;挥发酚从600mg/L以上降至150mg/L左右,吸附去除率达75%左右。
(3)生化出水采用混凝沉淀法处理,在实验室条件下,分别投加二者的优质混凝剂量,结果表明聚合硫酸铁混凝效果好于聚合氯化铝。现场进水pH保持在7-8之间;聚合硫酸铁的投加量为1.0-1.5g/L;助凝剂兰炭的投加量为1g/L;沉淀时间为30mins;混凝沉淀效果好,挥发酚的去除率高可达到60%以上,沉淀出水挥发酚浓度降至50mg/L左右。
(4)沉淀出水采用颗粒活性炭深度处理,在进水pH为7的条件下;吸附时间为15mins;挥发酚浓度可从50mg/L左右降至3mg/L以下,吸附去除率达95%。为降低处理成本,实验比较了经过改性后的兰炭和颗粒活性炭的吸附效果。结果表明:改性后的兰炭吸附能力有了较大提高,改性兰炭和颗粒活性炭的吸附效果相差不大,改性兰炭可以用来替代颗粒活性炭,节约处理成本。
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