文档介绍：浙江化纤联合集团聚酯废水汽提工艺试验
总结
浙江化纤联合集团
前言
高浓度涤纶聚酯废水CODcr 高达数万mg/L,且含有相当数量的难降解有机物,属于较难生物降解的废水,处理难度较大。目前较多采用生物好氧处理、生物厌氧处理、A/O生物处理、膜生物反应器等,但普遍存在投资及运行费用高、净化效率不高等缺点。针对废水CODcr 浓度高、难降解的特点,可以认为预处理系统是处理的关键。
在聚酯生产过程中产生的废水中含有乙醛(简称ACL), 2-甲基-1,3-二氧戊环简称(简称OMD)和1,4-二氧六环简称(简称DOX)等大量的易挥发有机物(简称VOC)及一部分不易挥发高沸点产物如乙二醇等。这些废水中含有的有机组分不仅对水污染有很大影响,尤其是低沸点组分易挥发,采用常规的生化处理时,通常大气中弥漫着这些VOC,且处理效果不佳,最重要的是这些VOC对周围人的健康有很大的危害。
为此,国内外对聚酯废水处理非常重视。最近利用化学工程技术和生化技术联合处理的方法受到重视,即汽提塔,生化池处理和焚烧炉结合起来的工艺。而低沸点组分用汽提塔汽提后,聚酯废水中的COD大幅度下降,且VOC几乎不存在。汽提后的低沸点有机物进行焚烧处理,热量进行综合利用。经过上述处理后,汽提后的废水COD大幅下降,通常在大气温度下进行敞开池内生化处理不会产生难闻的VOC及其它有机物气味,这样基本上治理了聚酯废水中的多种有机物,使COD 达到较低的水平, 且能量进行了综合利用。由于聚酯废水因聚酯生产工艺不同其组成和含量也不同,且聚酯废水的汽提工艺因技术保密公开的文献也较少,因此展开这方面的试验研究工作,对聚酯废水的汽提工艺提供了依据。
第一章汽提工艺基本原理
汽提一般在汽提塔内进行,实际上是一种典型的传质过程,其原理利用汽提塔内相之间的传质,可由相平衡方程和物料平衡方程采用逐板计算法对汽提塔的汽提段进行计算。
由关键组分物料衡算得操作线方程:
(1)
由全塔物料衡算得:
(2)
由(1)(2)可得:
(3)
当操作线(3)与平衡线相交时,蒸汽用量即为最小蒸汽量。
假设平衡常数为K,平衡线:,当在平衡线上时
(4)
且
(5)
由(4),(5)联立得: , 由此得到L/G
根据吸收与汽提方程:
(6)
汽提系数,N为理论塔板数。
可由(6)得N,即理论板数。
由传质方程得到
当解吸汽提为液膜控制时,取,为扩散系数。
推出
令(其中,L单位为mol/h,L’单位为mol/m2-h,为塔截面积)
,,
即:,且(8)
-,-,则填料塔高度h就可获得。
汽提塔直径一般由液泛速度确定,-,则塔径也就确定。
第二章实验流程和分析方法
所示。,添加水,最终确定COD。
聚酯废水在敞口容器中的蒸发示意图
用水蒸气单级汽提加热蒸发,水量基本保持不变。
聚酯废水水蒸汽单级汽提示意图
,聚酯废水用泵通过流量计经换热后进入汽提塔内,汽提塔靠近底部把水蒸气通入。塔内放置
环填料,进行水蒸汽蒸馏,塔顶馏出物为VOC,收集后去焚烧,塔底馏出物为低COD聚酯废水,在生化池内进一步处理。
由于塔底的蒸汽发生器为两个2000W的电炉,产生的蒸汽量远远不能满足高进料量条件下的汽提实验要求,所以对试验装置进行了修改,改为塔釜直接进蒸汽,由蒸汽阀门控制蒸汽的流量。具体措施有两个:(1)在蒸汽入塔前先经过一个装有水的,加热至沸腾的三口烧瓶,已达到泄压的效果;(2)蒸汽直接从锅炉经过管道得到。
COD测定方法
COD测定方法利用重铬酸钾法(CODCr),其原理,仪器,测定方法如下。
⑴概述
①原理
在强碱性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。
②干扰及消除
酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物,加入硫酸银做催化剂时,支链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香有机物却不易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性支链脂肪族化合物,苯等有机物存在于蒸汽相,不能与氧化剂液体接触,氧化不明显。氯离子能被重铬酸钾盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰、氯离子含量高于2000mg/L的样品应先做定量稀释,使含量降低至2000mg/L以下,再行测定。
③方法的适用范围
用0.