双氧水生产中的“三废”来源及废液的处理工艺[关键词] 双氧水; 蒽醌法; 废水; 废气; 废渣; 催化氧化；絮凝；气浮；以废治废；达标排放[摘要] 介绍蒽醌法双氧水生产过程中产生的废气、废水、废渣。

介绍双氧水生产废水的处理方法：催化氧化絮凝法。

利用生产废水中的残余双氧水作氧化剂，加入亚铁盐作催化剂，在酸性条件下产生游离基[OH]。

[OH]游离基有极强的氧化能力，可将废水中的有机污染物氧化去除。

通过絮凝、气浮、吸附处理后，使废水达标排放或回用。

此处理法既可达到以废治废的目的，从而降低废水处理成本，并减轻人工强度。

Anthraquinone method hydrogen peroxide production wastewater treatment process of waste slag is introduced hydrogen peroxide production wastewater treatment methods: catalytic oxidation flocculation method using the residual hydrogen peroxide as oxidant in the production waste water, add ferrous salt as a catalyst, under acidic conditions to produce free radicals [OH] [OH] free radical strong oxidation ability, can remove the organic pollutants in wastewater oxidation by flocculation air floatation after adsorption treatment, the wastewater discharge or reuse this processing method can achieve the purpose of using waste treat waste, therebylowering the cost of wastewater treatment, and reduce the labor intensity我国目前生产双氧水的方法是蒽醌法。

此法生产出来的双氧水浓度为27.5 %，经浓缩后，可得到30、35、50 %浓度的双氧水。

双氧水是一种重要的无机化工产品,具有使用时无污染的特性,被称为“最清洁”的化工产品,作为氧化剂、漂白剂、消毒剂广泛应用于化工、纺织、造纸、环境保护等行业。

蒽醌法生产双氧水技术先进,自动化控制程度高,生产成本和能耗较低,适合大规模生产,因而被广泛采用。

但是此法在生产过程中不可避免地产生了“三废”污染物。

随着建设和谐社会和环境友好型社会的需要，“三废”治理越来越受到重视。

本文中着重就双氧水生产过程中三废”的来源以及废液的处理工艺进行探讨。

1 蒽醌法双氧水生产工艺与“三废”来源1.1 生产工艺由重芳烃和磷酸三辛酯组成的溶有2- 乙基蒽醌的有机溶液称为工作液。

工作液由离心泵送入装填有钯触媒的氢化固定床内,同时连续通入氢气,在压力0. 2～0. 3MPa、温度50～ 60℃的条件下进行气液相氢化反应,约50%的蒽醌加氢生成蒽醌醇。

经氢化反应后的工作液称为氢化液。

氢化液经过滤、冷却后进入氧化塔内,在40～45℃与空气进行逆流接触,蒽醌醇被空气中的氧气氧化成蒽醌,同时得到过氧化氢。

利用过氧化氢在水和工作液中有不同的溶解度的原理,氧化液进入萃取塔内用纯水进行逆流萃取,获得过氧化氢质量分数为35.0%的双氧水,再经净化塔净化,即得成品。

从萃取塔顶部出来的工作液经过后处理工序处理后,回到氢化固定床进入下一个生产循环。

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

化学反应式如下:1.2 “三废”来源1.2.1 废气废气主要来源废气中含有芳烃的氧化尾气。

压缩空气进入氧化塔后,其中的氧气与氢化液在一定条件下进行氧化反应而消耗,其余的气体则放空。

由于空气在塔内与工作液充分接触,尾气中会夹带一些工作液。

据分析,尾气的大致组成(体积分数)为: 过氧化氢蒸气0.01%,芳烃蒸气1.06% ,水蒸气0.089% ,氧气5.00% ,其余为氮气.而排放尾气中的芳烃主要为三甲苯异构体,它们可导致中枢神经系统机能紊乱,高浓度时会使呼吸中枢麻痹,导致头痛、恶心、呕吐,直至精神恍惚,言语不清,严重时可导致死亡。

1.2.2 废液废液主要是含工作液的废水。

蒽醌法双氧水生产中排放的废水主要包括三部分: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;生产过程中各工序排污产生的废水,其中夹带上述三种污染物和一些K2 CO3; 氢化塔触媒再生和用蒸汽吹扫氢化液白土床、后处理白土床过程中产生的蒸汽冷凝水等混合废水,其中夹带少量上述三种污染物,还混有钯触媒粉、氧化铝粉。

在其他方面产生的含工作液废液有换仪器时产生的废工作液,设备检修时工艺处理排放的工作液,生产事故中跑冒滴漏的工作液,这些都汇入生产废水中。

1.2.3 废渣废渣的主要来源是废氧化铝。

活性氧化铝的主要作用是让工作液在氢化工序和氧化工序所生成的降解物得以再生,增加工作液中的有效蒽醌含量,稳定工作液组分,吸附后处理工序工作液中夹带的少量碱液。

随着使用时间的延长,活性氧化铝失去对降解物再生的能力, 应及时得到更换。

虽然在废氧化铝被更换之前,已经用蒸汽吹除附着在其表面的工作液,但是其内部的微孔中仍含有部分工作液,有较大的芳烃气味,属于固体废渣污染物,对环境有污染。

2 废水治理2.1 处理方法及反应机理目前大多数生产厂都采用过氧化氢催化及氧化-絮凝法处理。

其反应机理是在废水中加入双氧水、二价铁盐，在酸性条件下，二价铁盐为催化剂，双氧水为氧化剂。

二价铁盐将双氧水催化分解，反应生成具有很强氧化能力的[OH]、[OH]游离基把废水中的有机污染物氧化处理掉。

通过pH 的调整，加入高分子絮凝剂絮凝，经絮凝分离等处理后，使废水净化后达标排放。

催化氧化-絮凝法的优点是流程简单、设备投入少，但需在废水中加入双氧水，相对处理成本高。

如果利用氧化塔排污残液及浓缩工序的蒸发残液，则可减少(甚至不加)双氧水的加入量，既减轻废水处理成本，又可达到以废治废的目的。

2.2 废水处理工艺流程废水处理工艺流程采用催化氧化-絮凝法处理废水的工艺流程有两种，见图1、2。

图1 工艺流程图2 工艺流程2.3 工艺流程比较说明第一种工艺流程投资较少，流程简单，但处理费用比第二种工艺流程高，且操作工的劳动强度大。

第二种工艺流程的废水处理量较第一种工艺流程的处理量更大，尤其在双氧水生产期间发生突发事故或废水量增大时，可有较大的废水贮存空间，处理水质较单一反应釜的处理水质更稳定，且工人劳动强度大大减轻，处理后的渣量较少。

3 主要废水处理设备的作用及工作原理3.1 第一、二级芳烃、蒽醌回收池主要作用:回收生产过程中排进废水中的芳烃、蒽醌等有机物，经处理后可重新回用到生产中去。

直接减轻污水处理的处理负荷，降低废水处理成本。

工作原理：使废水排出后得到缓冲。

由于芳烃等有机物比水轻，在废水得到缓冲后浮出水面，利用控制液位差，将此物回收。

3.2 斜管沉淀池主要作用：既起反应釜作用，又起混凝沉淀作用，减轻后处理的处理负荷。

工作原理：根据沉淀的浅层理论，在沉淀池中设置斜管，废水进入斜管池时，使废水在斜管中流动湿周增大，降低雷诺系数。

控制流量和流速，使废水处于层流状态，有利于废水中颗粒的颗粒沉降，提高处理废水能力。

3.3 曝气池主要作用：通过风机输入空气，利用空气作氧源，增加废水中的含氧量，达到降低废水的CODcr含量。

工作原理：将空气鼓入曝气池中作旋流向前运动，增加气液接触机会。

3.4 溶气罐主要作用：为气浮池提供气水混合液。

工作原理：采用较高的水压与空气压缩机送来的空气，在装有填料的溶气罐内增大气液的絮流程度，促进气液在罐内充分接触，加快气体扩散传质。

其溶气过程主要是液膜控制过程。

3.5 气浮池主要作用：将废水的悬浮物与水分离(也称固液分离部分)，使废水得到净化。

它还能起到脱色、曝气、降低CODcr的作用。

工作原理：利用溶气罐送出的溶气水，通过气浮池内的释放器来产生大量的微气泡，在添加絮凝剂或浮选剂的作用下，使废水中的悬浮颗粒形成絮体与微气泡黏附，从而使絮体的视密度下降，依靠浮力使絮体上浮，达到固液分离。

3.6 过滤器主要作用：进一步将水质净化，降低CODcr。

工作原理：气浮池出来的废水经过过滤器内的滤料，截留废水中前级处理后的残余悬浮物，确保水质质量。

4 双氧水废水处理操作简述由于双氧水生产过程中所产生的废水中含有芳烃、2-乙基蒽醌等污染物，除在生产过程中控制好这些污染物的排放量外，在废水处理回收操作中，应尽可能地完全回收这些污染物，这是确保后段处理的水质和处理成本的关键环节。

采用催化氧化-絮凝法处理双氧水生产废水，在做好芳烃、2-乙基蒽醌等有机物回收的前提下，还需注意废水的pH、水质颜色，有条件的还需取样分析其双氧水含量、CODcr 量，据此调整加药量，以达到最佳的处理效果。

加药量的调整也可根据双氧水的含量(外观)及有机污染物量来决定。

在双氧水含量和有机物含量都多的情况，一般要求加入二价铁盐量为2.0～2.5 kg/m3。

当观察到废水中双氧水含量和有机污染物不多时，可适当补充双氧水和二价铁盐(1.0～1.5 kg/m3)。

气浮的操作要点是确保其气泡是微细气泡，绝对不能有大气泡出现，溶器罐压力应控制在0.2～0.3 MPa，高分絮凝剂的加入量为2.5～3.0 kg/m3(浓度为0.05 %～0.1 %)。

加药量需视出水水质和悬浮物的矾花颗粒进行调整，并根据实际情况计算调整。

4 废水处理后的废渣处理废水经处理后产生的废渣，经压滤后，可当工业废渣运走或与煤掺烧。

5 结语经催化、氧化-絮凝法处理后的双氧水生产废水，CODcr能达国家排放标准。

废渣的有机物已被氧化为无害废渣。

注意问题：由于双氧水生产过程中排出的有机污染物废水、有机污染物含量不稳定，因此第一步回收双氧水生产废水中的有机污染物的工作相当重要，否则会给后续的处理操作带来不便。

因为要将有机物完全回收有一定困难，故要求双氧水生产操作的严谨性高，尽量减少有机物带出，使废水处理减少污染负载，确保处理达标。

参考文献[1]孙国维* ,刘荣俊,张跃胜.双氧水生产中的“三废”处理（J）.氯碱工业.l1008- 133X( 2010) 03- 0028- 04[2]容锡林．双氧水废水处理方法综述[J]．广东化工，2008，35(7)：69-71[3]陈龙.双氧水生产原料/工作液的选择和再生处理(B）.贵州化工. 1008 一94 1l( 2009)05一0054一03[4] 任培兵,冯燕,韩世宝,杜云峰.芬顿法处理双氧水生产废水的研究与应用.江苏冶金. 中圈分类号: X703。