双氧水生产污水的处理

刘安生
河南省洛阳市化工部黎明化工研究院，洛阳　471001

　　摘要：蒽醌法生产双氧水装置、生产中排出的污水COD_Cr为5000～7000 mg/L，并呈浅橙色。在加入硫酸亚铁的条件下，采用双氧水氧化，加入石灰乳和絮凝剂处理，可使排水的COD_Cr和色度符合排放标准。
　　关键词：双氧水；氧化剂；废水处理
　　中图分类号：X781
　　文献标识码：B
　　文章编号：1009-2455(2000)02-0029-02

Treatment of Waste Water from the Production of Hydrogen Peroxide Solution
LIU An-sheng

　　Abstract：The COD_Cr amount in the waste water from the production of hydrogen peroxide solution by anthraquinone process is 5000～7000 mg/L and the wasate water is light orange. Under the condition of addinｇ in ferrous sulfate，through the treatment usinｇ hydrogen peroxide solution for oxidation and adding in lime milk and coagulant the COD_Cr content and the color of the effluent water can meet the standard.
　　Key words： oxidation by hydrogen peroxide solution；oxidizing agent waste water treatment

　　蒽醌法生产双氧水是在触媒存在下，将溶于有机溶剂中的烷基蒽醌氢化，得到相应的烷基氢蒽醌，后者再经氧化，一部分生成H₂O₂，另一部分变回烷基蒽醌，生成的H₂O₂用纯水萃取，即得H₂O₂产品，萃余的烷基蒽醌溶液经处理后，重新进行氢化，如此循环不已。该法主要反应如下：

　　上述过程中消耗的原料是氢、氧（可来自空气）和水，而其他原料消耗多是机械损失或随产品、三废等带出，定期补加即可。

1　废水来源

　　蒽醌法双氧水生产排放的污水主要包括三部分，其一是工作液洗水，主要有害物质为芳烃、2—乙基蒽醌和磷酸三辛酯；其二是氢化塔触媒再生时水蒸气冷凝水等混合废水，其中夹带少量上述三种污染物；其三是浓缩工段排放的蒸发残液。40000 t/a（以
27.5％ H₂O₂计，以下同）蒽醌法双氧水生产装置日排放废水量为10～15 t。污水的颜色为浅橙色，pH值为5～7，COD为5000～7000 mg/L，有较浓的芳烃气味。

2　污水处理工艺

2.1　工艺流程
　　如图1所示，来自装置的化学污水进入污水池，由泵打入反应釜，在釜中加入一定量的硫酸亚铁、双氧水，而后加入石灰乳、絮凝剂等，经沉淀分离，合格的污水即可排放，污泥经过滤脱水后可作回填土用。

2.2　处理机理
　　采用双氧水催化氧化—絮凝法处理双氧水生产废水的机理是在污水中加入双氧水、二价铁盐，在酸性情况下，二价铁盐催化分解双氧水，使之生成游离[OH]，[OH]具有极强的氧化能力，可将污水中的少量芳烃、磷酸三辛酯、2—乙基蒽醌等污染物氧化处理掉，再加入石灰乳调节该污水的pH值，使之生成Fe(OH)₃沉淀，经絮凝分离即可达到净化污水的目的。
2.3　污水处理前后水质状况
　　详见表1。

表1　污水处理前后水质指标

分析项目

处理前水质 处理后水质 国家标准 工作液洗水 混合废水 蒸发液体 COD/(mg·L-1) 5000～7000 500～1500 8～12×10⁴ ＜80 ＜100 H2O2/% 0.8～1.0 0.6 ～20 0 pH 6 7～10 5 7～8 6～9 外观 乳白色 浅黄色 浅黄色 无色、透明 气味 有芳烃气味 有芳烃气味 有芳烃气味 无味

　　由表中数据可知，经双氧水催化氧化—絮凝法处理的污水可达到国家排放标准。国内外经化工部黎明化工研究院转让缉拿里几十套蒽醌法双氧水装置其污水处理经采用上述方法，并都取得了满意的效果。

3　技术经济指标

　　用双氧水催化氧化—絮凝法处理装置产生的污水，具有流程简单、设备投资低等特点，另外使用的双氧水还可来源于浓缩装置的蒸发残液，该残液虽为废水，但其自身含有一定量的双氧水（约20％），混入其它污水后，可减少处理用的双氧水用量。装置排出的少量废双氧水也可用来处理污水，得到以废治废结果，具有很好的经济效益。双氧水处理完污水中的有机物后，自身分解为H₂O和O₂，对环境不产生第二次污染，处理1 t 污水所需原辅助材料的消耗见表2。

表2　生产废水处理单耗

名称

消耗量 FeSO₄/kg 3.0 H₂SO₄/kg 0.3 H₂O₂/kg 2.0 石灰粉/kg 4.0 阴离子絮凝剂/kg 3.0 阳离子絮凝剂/kg 0.3 电/kWh 2.0 水/t 4.0

4　双氧水在污水处理中的应用

4.1　双氧水用于处理污水的范围
　　双氧水几乎可用来处理所有污水，包括无机污水、有机污水。重点用于处理有毒污水，如硫化物、氰化物、酚类化合物、肼类、亚硝酸盐、有毒重金属等。另外双氧水还用于提高生化法处理废水的能力，可防止污泥膨胀。
4.2　双氧水处理污水的应用及展望
　　国外用双氧水处理污水的比例约占双氧水产量的30％，如造纸污水、含氰化物剧毒污水等的处理。国内除黎明化工研究院用双氧水处理双氧水生产装置自身排放的污水及少数引进装置的造纸厂使用双氧水对纸浆进行氧漂外，杀氧水处理污水几乎属于空白。随着各行各业对双氧水的需求加大，双氧水产量逐年增长，加之双氧水处理污染物后分解为H₂O及和O₂，对环境不产生二次污染，预期双氧水用于环保，尤其是用于各种污水处理方面定会有很大发展。