氢氧化钠的主要用途
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造纸
氢氧化钠在造纸工业中发挥着重要的作用。由于其碱性特质，它被用于煮和漂白纸页的过程。
食品工业
氢氧化钠可以被广泛使用于下列生产过程：容器的清洗过程；淀粉的加工过程；羧甲基纤维素的制备过程；谷氨酸钠的制造过程。
水处理
氢氧化钠被广泛应用于水处理。在污水处理厂，氢氧化钠可以通过中和反应减小水的硬度。在工业领域，是离子交换树脂再生的再生剂。氢氧化钠具有强碱性，且在水中具有相对高的可溶性。由于烧碱为液态，所以容易衡量用量，被方便的使用在水处理的各个领域。氢氧化钠被使用在水处理方面的如下课题：消除水的硬度；调节水的pH值；对废水进行中和；离子交换树脂的再生；通过沉淀消除水中重金属离子。
人造纤维和纺织
在纺织工业中，氢氧化钠被用于纤维的终处理和染色。主要用途：丝光处理法人造纤维
冶金
氢氧化钠被用于处理铝土矿，在铝土矿中含有氧化铝，铝金属即存在于氧化铝中。铝（是世界上使用第二多的金属。氢氧化钠还被用于生产锌合金和锌锭。
洗涤用品
氢氧化钠一直被用于传统的生活用途，直到今天，肥皂、香皂和其它种类的洗涤用品对烧碱的需求量依然占烧碱的15%左右。
肥皂：制造肥皂是烧碱古老和广泛的用途，在制造肥皂的过程中，烧碱被用来中和脂肪酸
洗涤剂：氢氧化钠被用于生产各种洗涤剂，甚至如今的洗衣粉也是由大量的烧碱制造出来的，烧碱被用于硫化反应后对过剩的发烟硫酸进行中和。
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片碱性状是白色半透明片状固体，片碱是基本化工原料，广泛用于造纸、合成洗涤及肥皂、粘胶纤维、人造丝及绵织品等轻纺工业方面，农药、染料、橡胶和化学工业方面、石油钻探，精炼石油油脂和提炼焦油的石油工业，以及国防工业、机械工业、木材加工、冶金工业，医药工业及城市建设等方面。还用于制造化学品、纸张、肥皂和洗涤剂、人造丝和玻璃纸，加工铝矾土制氧化铝，还用于纺织品的丝光处，水处理等。
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- 淄博茂增化工有限公司
二〇一七年一月
乙烯污水场1#生化催化氧化试验报告
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会签页
单 位 | 签 字 | 日 期 |
乙烯净化车间 | ||
生产科 | ||
环保中心 | ||
技术科 |
1 乙烯污水场概况
齐鲁石化供排水厂乙烯污水场承担着齐鲁公司六个生产厂47套生产装置的生产、生活污水及周边47家地方企业51套生产装置的污水处理任务，目前分为高含盐（1#生化）和低含盐（2#生化）两个系列，1#、2#生化设计处理水量分别为1200m3/h和1000m3/h，设计出水水质为CODCr≤60mg/L，氨氮≤6mg/L。其中1#生化系统工艺流程简图见图1。
图1 1#生化系统工艺流程简图
2 试验目的
2016 年8月份，采用纳米催化工艺对供排水厂高盐三沉池出水降低COD作了小试试验研究。在此基础上，为验证纳米催化工艺的剂工业化应用效果，摸索在实际生产运行过程中纳米催化工艺的工艺条件，为下步1#生化（ 高含盐）系列异常工况下保达标提供技术支持，确保外排污水稳定实现COD 小于 40mg/L、氨氮小于 2mg/L的指标要求，于2016年11月30日-12月27日供排水厂进行了现场中试试验。
试验部分
3.1工艺原理
双相纳米催化氧化工艺（简称纳米催化工艺）：通过纳米技术制备形成固相催化剂，反应过程中氧化剂和污水作为流动相均匀混合经催化剂反应，有机物被催化剂吸附至催化剂活性位，活性组分与有机物结合，生成金属-有机物过渡态，降低有机物键能，使C-C键更易断裂，同时在催化剂的作用下，氧化剂分解为氧化性能更强的OH·，催化剂上吸附形成的过渡态金属-有机物与OH·碰撞几率更易然后增加，反应深度增加。
3.2试验流程和运行参数
试验采用的工艺流程简图1所示，试验进水为1#生化系统二沉池和三沉池的出水，为消除悬浮物的累积造成催化剂表面和孔道活性位失活的因素，试验进行进入催化塔前需要进行絮凝沉降处理，既可以有效降低悬浮物，又能够消除总磷。此外，乙烯污水场水质硬度较大，碱度较高，长时间运行会导致催化剂表面结构。因此工艺流程中需要通过加酸调碱度的方式来降低污水结构趋势。
试验运行参数如表3-1所示：
表3-1 工艺参数
工艺段 | 类型 | 条件 |
絮凝沉降工艺 | PAM | 200mg/L |
PAC | 1mg/L | |
沉时间 | 30min | |
纳米催化工艺 | 盐酸 | 150mg/L |
催化剂 | LK-4A | |
反应时间 | 20min | |
氧化剂用量 | 0.1% |
3.3 试验材料
试验所用相关材料如表3-12
表3-2 试验所用相关材料
名称 | 规格 | 生产厂家 |
催化剂 | LK-3B | 淄博茂增 |
复合氧化剂 | MO-2 | 淄博茂增 |
盐酸 | 30% | 国药集团 |
3.4 试验地点和规模
试验地点：分别为1#生化系统二沉池出水和三沉池出水。考察纳米催化工艺对不同水质的处理效果，并分别与MBBR池出水和曝气生物滤池出水进行对比。
试验规模：2m3/h
3.5分析化验
取样点
二沉池出水、三沉池出水、曝气生物滤池出水、催化氧化塔出水
分析项目及频次：
COD、氨氮、pH（一日三次，分析时间为8:00/13:00/17:00），悬浮物、总磷、总氮、总有机碳（一日一次，分析时间为8:00）
分析方法：
污水水质分析方法见表3-3：
表3-3污水水质分析方法
测试项目 | 测试方法 | 执行标准 |
COD | 快速密闭消解法 | JJG 1012-2006 |
pH值 | 电位法 | GB/T 6904-2008 |
氨氮 | 蒸馏-中和滴定法 | HJ 537-2009 |
总氮 | 根据氧化氮的氧化测定结合氮 | BS EN 12260-2003 |
SS | 重量法 | GB/T 11901-1989 |
总磷 | 钼酸氨分光光度法 | GB/T 11893-1989 |
总有机碳 | 燃烧氧化-非分散红外吸收法 | HJ 501-2009 |
试验结果与讨论
4.1 1#生化系统二沉池出水纳米催化试验
以1#生化系统二沉池出水作为反应原水，考察纳米催化工艺处理效果。此外，1#生化系统二沉池出水原处理工艺为解除氧化工艺，现改造为MBBR工艺，经MBBR处理经三沉池沉淀后进入曝气生物滤池，因此将纳米催化出水与三沉池出水进行进行对比，考察纳米催化工艺与MBBR工艺处理效果的区别。
（1）COD处理效果对比
纳米催化氧化工艺对二沉池出水COD的处理如表4-1所示：
表4-1 COD处理效果对比
时间 | 二沉池出水 COD/mg·L-1 | 纳米催化出水 COD/mg·L-1 | MBBR出水 COD/mg·L-1 | |
2016-11-30 | 13:00 | 62.8 | 33.4 | 51.7 |
17:00 | 65.1 | 35.7 | 45.7 | |
2016-12-1 | 08:00 | 68.9 | 39.6 | 46.7 |
13:00 | 67.2 | 38.6 | 54.1 | |
17:00 | 66.1 | 33.1 | 51.3 | |
2016-12-2 | 08:00 | 60 | 23.3 | 47.9 |
13:00 | 58.7 | 22.7 | 53.3 | |
17:00 | 65.5 | 24.2 | 51.1 | |
2016-12-3 | 08:00 | 60 | 23.3 | 49.7 |
13:00 | 65 | 24.7 | 45.7 | |
17:00 | 68 | 24 | 58.3 | |
2016-12-4 | 08:00 | 73.7 | 27.1 | 59.3 |
13:00 | 74.4 | 26.5 | 53.3 | |
17:00 | 70.3 | 25.7 | 48.3 | |
2016-12-5 | 08:00 | 70.4 | 27.1 | 52.7 |
13:00 | 62.7 | 26 | 52.9 | |
17:00 | 65 | 26.7 | 50.3 | |
2016-12-6 | 08:00 | 78.7 | 24.8 | 49 |
13:00 | 77.4 | 26.5 | 47 | |
17:00 | 78.3 | 21.7 | 53.3 | |
2016-12-7 | 08:00 | 87 | 29.8 | 52.9 |
13:00 | 77.7 | 25.8 | 48.3 | |
17:00 | 79.3 | 27.3 | 45 | |
2016-12-8 | 08:00 | 73.3 | 26.7 | 46.7 |
13:00 | 72.7 | 25 | 45 | |
17:00 | 73.1 | 29.1 | 51.9 | |
2016-12-9 | 08:00 | 75 | 28.3 | 53.3 |
13:00 | 78 | 27.3 | 51.7 | |
17:00 | 78.3 | 26.7 | 52 | |
2016-12-10 | 08:00 | 81.3 | 28.3 | 53.3 |
13:00 | 83.3 | 29 | 52.7 | |
17:00 | 82.7 | 29.3 | 54 | |
2016-12-11 | 08:00 | 89.3 | 28.1 | 55 |
13:00 | 91.6 | 30.8 | 45.7 |
由表4-1可知，1#生化系统二沉池出水COD为59mg/L-92mg/L，经纳米催化处理后，出水COD在23mg/L-40mg/L，同时期的二沉池出水经MBBR处理后出水COD在45mg/L-60mg/L，因此经纳米催化工艺处理后出水COD能够稳定小于40mg/L，且处理效果优于现运行的MBBR工艺。
（2）氨氮处理效果对比
纳米催化氧化工艺对二沉池出水氨氮的处理如表4-2所示：
表4-2 氨氮处理效果对比
时间 | 二沉池出水 氨氮/mg·L-1 | 纳米催化出水 氨氮/mg·L-1 | MBBR出水 氨氮/mg·L-1 | |
2016-11-30 | 13:00 | 5.26 | <0.2 | 4.98 |
17:00 | 5.03 | <0.2 | 7.24 | |
2016-12-1 | 08:00 | 5.9 | 0.5 | 4.98 |
13:00 | 6.12 | 0.4 | 7.55 | |
17:00 | 6.06 | <0.2 | 6.5 | |
2016-12-2 | 08:00 | 6.4 | <0.2 | 6.91 |
13:00 | 6.04 | <0.2 | 6.26 | |
17:00 | 6 | <0.2 | 5.69 | |
2016-12-3 | 08:00 | 7.55 | 0.8 | 5.83 |
13:00 | 6.61 | <0.2 | 7.1 | |
17:00 | 6.97 | <0.2 | 6.34 | |
2016-12-4 | 08:00 | 7.77 | <0.2 | 6.9 |
13:00 | 7.91 | <0.2 | 9.42 | |
17:00 | 6.1 | <0.2 | 6.77 | |
2016-12-5 | 08:00 | 7.1 | <0.2 | 7.62 |
13:00 | 7.44 | <0.2 | 6.74 | |
17:00 | 8.06 | <0.2 | 6.93 | |
2016-12-6 | 08:00 | 6.4 | <0.2 | 5.5 |
13:00 | 6.43 | <0.2 | 6.12 | |
17:00 | 7.93 | <0.2 | 8.19 | |
2016-12-7 | 08:00 | 7.95 | <0.2 | 7.96 |
13:00 | 7.3 | <0.2 | 8.52 | |
17:00 | 8.32 | <0.2 | 8.96 | |
2016-12-8 | 08:00 | 7.25 | <0.2 | 7.89 |
13:00 | 7.89 | <0.2 | 7.25 | |
17:00 | 6.7 | <0.2 | 7.03 | |
2016-12-9 | 08:00 | 4.69 | <0.2 | 6.92 |
13:00 | 4.91 | <0.2 | 5.12 | |
17:00 | 4.34 | <0.2 | 4.65 | |
2016-12-10 | 08:00 | 8.08 | <0.2 | 4.31 |
13:00 | 7.91 | <0.2 | 6.12 | |
17:00 | 7.47 | <0.2 | 6.47 | |
2016-12-11 | 08:00 | 7.25 | <0.2 | 6.67 |
13:00 | 7.3 | <0.2 | 9.24 |
由表4-2可知，1#生化系统二沉池出水氨氮为4mg/L-9mg/L，经纳米催化处理后，出水氨氮均小于0.2mg/L，同时期的二沉池出水经MBBR处理后出水氨氮基本没有降低，因此经纳米催化工艺处理3出水氨氮能够稳定达标，且处理效果优于现运行的MBBR工艺。
（3） 其他数据
纳米催化氧化工艺对二沉池出水其他项目的处理效果如表4-3所示：
表4-3 其他项目处理效果
项目 | 二沉出水 | 纳米催化 | MBBR出水 |
总磷/mg·L-1 | 0.5-0.8 | 0.07-0.85 | 0.8-0.9 |
悬浮物/mg·L-1 | 60-90 | 30-50 | 30-50 |
TOC/mg·L-1 | 18-26 | 4-12 | 16.5 |
pH | 7.0-7.8 | 6.9-7.4 | 7.5-8.5 |
由表4-3可知，1#生化系统二沉池出水TOC为18mg/L-26g/L，经纳米催化处理后，出水TOC为4mg/L-12mg/L，同时期MBBR出水为16.5mg/L（由于供排水厂该项数据为2周检测一次，因此只有一个数据），TOC处理效果明显。增加絮凝沉降工艺后，悬浮物和总磷数据明显降低，但悬浮物的指标仍然偏高，估计是由于沉降时间短导致，实际设计中要适当增加沉淀池的容积以增加出水停留时间。若污水厂土建面积有限，可通过增加催化塔反洗频次或者在生化池中增加MBR工艺，来消除悬浮物对催化剂的影响。出水pH值没有太大变化。
综上可知，将纳米催化工艺应用于1#生化系统处理二沉池出水，经处理后出水COD能够稳定小于40mg/L，出水氨氮小于0.2mg/L，未造成其他指标不合格。与现运行的MBBR工艺相比，纳米催化工艺处理效果较佳。
4.2 1#生化系统三沉池出水纳米催化试验
为考察纳米催化工艺深度处理能力，以1#生化系统三沉池出水作为反应原水，考察纳米催化工艺对三沉池出水的处理效果，同时与BAF出水进行对比，考察纳米催化工艺与BAF工艺处理效果的区别。
COD处理效果对比
纳米催化氧化工艺对二沉池出水COD的处理如表4-4所示：
表4-5 COD处理效果对比
时间 | 三沉出水 COD/mg·L-1 | 催化出水 COD/mg·L-1 | BAF出水 COD/mg·L-1 | |
2016-12-13 | 08:00 | 54 | 22 | 48 |
2016-12-14 | 08:00 | 50 | 19 | 50 |
13:00 | 无水 | 无水 | / | |
2016-12-15 | 08:00 | 58.3 | 22.7 | 50 |
17:00 | 61.7 | 26.7 | 51 | |
2016-12-16 | 13:00 | 60 | 26.7 | 50 |
17:00 | 50.3 | 22.7 | 49 | |
2016-12-17 | 08:00 | 50.7 | 18.3 | 48.3 |
13:00 | 50 | 21 | 45 | |
2016-12-19 | 08:00 | 56.7 | 28.3 | 48.4 |
13:00 | 57.3 | 26 | 50 | |
17:00 | 58.3 | 26.7 | 55 | |
2016-12-20 | 08:00 | 47.9 | 23.1 | 53.3 |
13:00 | 51.3 | 24.8 | 43 | |
17:00 | 52.2 | 23.8 | 44.6 | |
2016-12-21 | 08:00 | 52.9 | 33.1 | 46.3 |
13:00 | 56.7 | 26.7 | 44.6 | |
17:00 | 53.6 | 27.7 | 43.3 |
由表4-4可知，1#生化系统三沉池出水COD为48mg/L-62mg/L，经纳米催化处理后，出水COD在18mg/L-33mg/L，同时期的三沉池出水经BAF处理后出水COD在43mg/L-53mg/L。因此经纳米催化工艺处理后出水COD能够稳定小于40mg/L，且处理效果优于现运行的BAF工艺。
氨氮处理效果对比
纳米催化氧化工艺对二沉池出水氨氮的处理如表45所示：
表4-5 氨氮处理效果对比
时间 | 三沉出水 氨氮/mg·L-1 | 催化出水 氨氮/mg·L-1 | BAF出水 氨氮/mg·L-1 | |
2016-12-13 | 08:00 | 3.07 | <0.2 | 6.9 |
2016-12-14 | 08:00 | 0.88 | <0.2 | 0.85 |
13:00 | 无水 | 无水 | ||
2016-12-15 | 08:00 | 3.28 | <0.2 | 5.07 |
17:00 | 9.46 | <0.2 | ||
2016-12-16 | 13:00 | 11 | 1.27 | 11 |
17:00 | 7.77 | <0.2 | ||
2016-12-17 | 08:00 | 10.2 | <0.2 | 6.12 |
13:00 | 9.8 | <0.2 | ||
2016-12-19 | 08:00 | 8.95 | <0.2 | 6.96 |
13:00 | 8.39 | <0.2 | ||
17:00 | 8.04 | <0.2 | ||
2016-12-20 | 08:00 | 8.52 | <0.2 | 3.7 |
13:00 | 7.4 | <0.2 | ||
17:00 | 8.04 | <0.2 | ||
2016-12-21 | 08:00 | 8.32 | <0.2 | 4.1 |
13:00 | 8.48 | <0.2 | ||
17:00 | 8.33 | <0.2 |
由表4-5可知，1#生化系统三沉池出水经纳米催化处理后，出水氨氮均小于0.2mg/L，同时期的三沉池出水经BAF处理后出水氨氮基本没有降低。因此经纳米催化工艺处理后出水氨氮能够稳定达标，且处理效果优于现运行的MBBR工艺。
（3） 其他数据
纳米催化氧化工艺对三沉池出水其他项目的处理效果如表4-7所示：
表4-7 其他项目处理效果
项目 | 三沉出水 | 纳米催化 | BAF出水 |
总磷/mg·L-1 | 0.5-1.5 | 0.06-0.12 | 0.9-1.0 |
悬浮物/mg·L-1 | 50-60 | 30-50 | 38-51 |
TOC/mg·L-1 | 14-20 | 6-16 | 13-19 |
pH | 7-8 | 7-8 | 7-8 |
由表4-7可知，1#生化系统三沉池出水TOC为14mg/L-20g/L，经纳米催化处理后，出水TOC为6mg/L-16mg/L，同时期BAF出水为13-19mg/L。增加絮凝沉降工艺后，悬浮物和总磷数据明显降低，但悬浮物的指标仍然偏高，估计是由于沉降时间短导致，实际设计中要适当增加沉淀池的容积以增加出水停留时间。若污水厂土建面积有限，可通过增加催化塔反洗频次或者在生化池中增加MBR膜，来消除悬浮物对催化剂的影响。出水pH值没有太大变化。综上可知，将纳米催化工艺应用于1#生化系统处理三沉池出水，经处理后出水COD能够稳定小于40mg/L，出水氨氮小于0.2mg/L，未造成其他指标不合格。与现运行的MBBR工艺相比，纳米催化工艺处理效果较佳。
5 费用估算
按照1#生化系统水量为1200m3/h计算，估算投资费用如下：
表5-1 主要设备及材料一览表 | ||||||||
序号 | 构筑物名称 | 材质 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 单价万元 | 总价 万元 | 备注 |
提升泵 | 耐腐蚀 | 300m3/h | 台 | 8 | ||||
PAC加药泵 | 耐腐蚀 | 2.4m3/h | 台 | 2 | ||||
PAM加药泵 | 耐腐蚀 | 1.2m3/h | 台 | 2 | ||||
加酸泵 | 耐腐蚀 | 2.4m3/h | 台 | 8 | ||||
催化塔 | 玻璃钢 | 300m3/h | 座 | 4 | ||||
氧化剂加药泵 | 耐腐蚀 | 30m3/h | 台 | 8 | ||||
催化剂 | / | LK-3B | 吨 | 268 | 20 | 5360 | ||
流量计 | / | / | 台 | |||||
管道 | PVC | |||||||
项目安装 | 项 | 1 | / | / | ||||
技术服务费 | 项 | 1 | / | / | ||||
税 | 10% | 项 | 1 | / | / | |||
合计 | 5360万 |
根据对应的试验条件，估算整个运行费用如下：
表5-2 运行费用估算表
项目 | PAC | PAM | 盐酸 | 氧化剂 | 催化剂折旧 |
消耗量/ Kg.吨-1 | 0.2 | 0.001 | 0.150 | 0.1 | 1.02 |
单价/元.吨-1 | 800 | 16000 | 500 | 1800 | |
合计/元.吨-1 | 0.16 | 0.02 | 0.08 | 1.8 | |
总计/元.吨-1 | 2.93 |
经估算，不考虑催化剂折旧，处理成本为2.06元/吨水，如果考虑催化剂折旧，（催化剂使用寿命5年），处理成本为3.08元/吨水。
6试验结论
（1）1#生化系统二沉池出水经纳米催化工艺处理后，出水COD和氨氮能够稳定达标，未造成其他指标不合格，处理效果优于现有的MBBR工艺；
（2））1#生化系统三沉池出水经纳米催化工艺处理后，出水COD和氨氮能够稳定达标，未造成其他指标不合格，处理效果优于现有的BAF工艺；
（3）不考虑其他基建和设备投资，按照1#生化系统设计水量1200m3/h计算，催化剂用量约为268吨，催化剂投资成本约为5360万；
（4）按照现有污水水质，将污水处理至COD≤40mg/L，不考虑催化剂折旧，处理成本为2.06元/吨水，如果考虑催化剂折旧，（催化剂使用寿命5年），处理成本为3.08元/吨水。
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乙烯净化车间复合氧化剂
工业试验报告
淄博茂增化工有限公司
二〇一六年十一月
一、试验目的
为了满足COD＜40 mg/L、氨氮＜2 mg/L新环保标准,在对淄博茂增化工公司生产的复合氧化剂在乙烯污水场进行小试后，在乙烯净化车间进行现场工业化试验，为今后该药剂的引入和使用提供试验数据支持。
二、试验方案
1.试验地点和规模
试验地点选在1号生化系接触氧化池末端出水。
水量约1000 m3/h。
2.试验药剂
复合氧化剂：淄博茂增化工公司
试验药剂技术指标见表 1
表1 复合氧化剂技术指标
表1 | |
项目 | 指标 |
外观 | 淡黄色液体 |
PH值 | 10-13 |
密度（g/cm3） | 1.20-1.35 |
水不溶物（mg/L） | ≤0.5 |
3.投加设施及方式
复合氧化剂通过自流方式投加至接触氧化池末端，试验不同加药量下的处理效果。
4.分析化验
（1）取样点 二沉池、三沉池。
（2）分析项目：COD、氨氮
（3）分析方法：污水水质分析方法见表 2。
表 2 污水水质分析方法
序号 | 分析项目 | 分析方法或采用的标准 |
1 | COD | 快速密闭消解法 |
2 | 氨氮 | 蒸馏-中和滴定法 HJ537-2009 |
5.试验安排
2016年11月12日～15日，在1号生化系统接触氧化池末端进行复合氧化剂投加试验。
三、试验结果与讨论
1.试验数据（表3）
项目 | COD值 | 氨氮 | ||||||||||
日期 | 时间 | 采样点 | 数据mg/L | 均值 | 去除率% | 数据mg/L | 均值 | 去除率% | ||||
11月11日 | 8:30 | 二沉池Ⅱ | 76.1 | 78.8 | 34.9 | 5.55 | 5.15 | 55.7 | ||||
二沉池Ⅲ | 77.7 | 5.63 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 82.7 | 4.27 | ||||||||||
三沉池 | 51.3 | 2.28 | ||||||||||
16:30 | 二沉池Ⅱ | 72.7 | 73.3 | 32.3 | 5.38 | 5.32 | 51.1 | |||||
二沉池Ⅲ | 71.1 | 5.7 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 76.1 | 4.87 | ||||||||||
三沉池 | 49.6 | 2.6 | ||||||||||
11月12日 | 8:30 | 二沉池Ⅱ | 67.9 | 70.2 | 31.1 | 5.12 | 5.05 | 35.2 | ||||
二沉池Ⅲ | 72.2 | 5.33 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 70.6 | 4.69 | ||||||||||
三沉池 | 48.4 | 3.27 | ||||||||||
16:30 | 二沉池Ⅱ | 69.4 | 70.2 | 29.3 | 4.98 | 4.90 | 79.6 | |||||
二沉池Ⅲ | 70.1 | 5.16 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 71.1 | 4.55 | ||||||||||
三沉池 | 49.6 | 1.00 | ||||||||||
11月13日 | 8:30 | 二沉池Ⅱ | 66.1 | 68.7 | 35.0 | 4.29 | 4.44 | 71.6 | ||||
二沉池Ⅲ | 69.8 | 4.44 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 70.1 | 4.58 | ||||||||||
三沉池 | 44.6 | 1.26 | ||||||||||
16:30 | 二沉池Ⅱ | 63.2 | 67.9 | 32.7 | 4.98 | 4.81 | 73.4 | |||||
二沉池Ⅲ | 68.2 | 4.55 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 72.2 | 4.91 | ||||||||||
三沉池 | 45.7 | 1.28 | ||||||||||
11月14日 | 8:30 | 二沉池Ⅱ | 56.7 | 62 | 31.8 | 3.56 | 3.14 | -83.4 | ||||
二沉池Ⅲ | 63.3 | 3.41 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 66 | 2.45 | ||||||||||
三沉池 | 42.3 | 5.76 | ||||||||||
16:30 | 二沉池Ⅱ | 60.7 | 66.1 | 40.5 | 3.59 | 3.51 | 100 | |||||
二沉池Ⅲ | 68.3 | 3.53 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 69.3 | 3.41 | ||||||||||
三沉池 | 39.3 | ＜0.2 | ||||||||||
11月15日 | 8:30 | 二沉池Ⅱ | 58.8 | 63.8 | 48.9 | 6.67 | 6.81 | 100 | ||||
二沉池Ⅲ | 63.8 | 6.96 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 68.9 | 6.81 | ||||||||||
三沉池 | 32.6 | ＜0.2 | ||||||||||
16:30 | 二沉池Ⅱ | 66.7 | 69.1 | 49.4 | 10.8 | 10.4 | 100 | |||||
二沉池Ⅲ | 70 | 10.3 | ||||||||||
二沉池Ⅳ | 70.7 | 9.96 | ||||||||||
三沉池 | 35.0 | ＜0.2 |
说明：1、以上数据均采自水务化验室LIMS系统分析数据；
2、分析数据以二沉池平均值作为接触氧化池进水实际值；
3、14日8:30三沉池氨氮数据（描红）为可疑数据，考虑剔除。
实验讨论
（1） 试验药剂使用情况：复合氧化剂药剂12日凌晨进厂，由于当时药剂罐中存有其他药剂，药剂采取自流方式滴加，因此复合氧化剂的添加实际时间会比计划时间滞后，而且处理效果呈曲线形式显现；。
（2）处理效果分析：从表3中数据可以看出，COD去除率由14日16:30前29.3—35.0上升至40.5—49.4，绝对数值均＜40；氨氮去除率由14日16:30前35.2—79.6上升至100，绝对数值均＜0.2。
（3）药剂用量：此次复合氧化剂的总量12吨，按照投加3天计，1#生化系统流量按500方计，药剂比小试实验的用量小。
四、试验结论
1. 此次试验期间，完全在模拟正常生产的状态下完成，反应情况客观真实，共投加药剂12吨，投加比例为0.3‰，实际用量小，成本优势明显。
2.复合氧化剂对乙烯污水场接触氧化池COD、氨氮的去除效果显著，加药后COD降至40mg/L以下，实现高盐系列按COD＜40mg/L新标准达标。
3.本次试验结果说明：淄博茂增化工公司生产的复合氧化剂能够适用于乙烯污水场稳定运行，保达标处理药剂。
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罗欣制药生化出水深度处理试验研究
淄博茂增公司
2016-5-17
1 前言1
2 试验部分1
2.1 试验材料1
2.2工艺流程2
2.3 技术指标2
3 结果与讨论2
3.1 试验水质2
3.2 条件试验2
3.3 连续运行试验7
4 结论8
罗欣制药生化出水深度处理试验研究
1、前言
山东罗欣药业股份有限公司现有污水量约为35m3/h，其外排指标为最终出水COD值小于50mg/L。该污水生化处理后，生化出水COD处于80mg/L-150mg/L，水质波动大，深度处理难度高。现有深度处理工艺为氧化+絮凝+加碱回调pH值，然而经处理后最终出水COD值无法稳定达标排放。
本公司的催化氧化处理技术对于污水深度处理有显著效果，针对炼油、化工、制药、炼钢等不同类型的污水，具有对应牌号的催化剂。经催化氧化处理后，出水均能满足各类企业排放指标要求。本公司的催化氧化技术操作流程简单，无需考虑絮凝沉淀残渣的后处理措施，减少了二次污染，能够有效降低企业的污水处理成本。
制药废水含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素，具有一定毒性，生化降解效率低，处理难度高于其他行业废水。针对罗欣制药生化出水现状，分批次取其生化出水，应用本公司的催化氧化工艺作相应的小试研究。
2、试验部分
2.1 试验材料
表1 试验材料
名称 | 规格 | |
催化剂 | LK-3B | / |
LK-4A | / | |
LK-4C | / | |
LK-6A | / | |
LK-8A | / | |
氧化剂 | 氯酸钠 | 20% |
H2O2 | 35% | |
酸 | H2SO4 | 98% |
2.2工艺流程
、
2.3 技术指标
出水COD＜50mg.L-1
3、结果与讨论
3.1 试验水质
对罗欣制药生化出水主要水质指标作相应数据分析，结果如表2所示：
表2 罗欣制药生化出水水质
名称 | COD /mg.L-1 | pH值 | 电导率 | 钙硬 /mg.L-1 | 总硬 /mg.L-1 | 碱度 /mg.L-1 |
生化出水 | 80-150 | 6.51 | 2650 | 141.2 | 216.0 | 40.9 |
由表2可知，该水水质COD波动大，最高可达150mg/L。电导率、钙硬、总硬和碱度不高。
3.2 条件试验
3.2.1 催化剂相关条件考察
1、催化剂类型
根据已有经验，暂定反应条件如表3所示。分别考察催化剂LK-4A、LK-3B、LK-6A、LK—8A和LK-4C催化剂对罗欣制药生化出水COD处理效果。试验结果如图2所示：
表3 反应条件
反应 条件 | ||
停留时间 | 氧化剂类型 | 氧化剂用量 |
30min | 氯酸钠：H2O2=100:1 | 0.1% |
图2 催化剂类型对生化出水COD的影响
由图2可知，按照表1所示的条件进行反应，五种催化剂对该水的处理效率有较大差别。当原水COD为88mg/L时，经LK-6A和LK-8A催化剂催化氧化处理后出水COD〉50mg/L，处理效果较差，不能满足技术指标要求。而经催化剂LK-3B、LK-4A和LK-4C催化氧化处理后。出水〈50mg/L，其中LK-4A处理效率最高，出水COD在38mg/L左右。因此，选定LK-4A作为反应的催化剂。
2、水力停留时间
以LK-4A为反应催化剂，对水力停留时间进行考察。试验条件见表4，试验结果见图3：
表4 试验条件2
反应 条件 | ||
催化剂 | 氧化剂类型 | 氧化剂用量 |
LK-4A | 氯酸钠：H2O2=100:1 | 0.1% |
图3水力停留时间对生化出水COD的影响
由图3可知，按照表4所示的条件进行反应，原水COD为91mg/L，水力停留时间为10min时，出水COD〉50mg/L，水力停留时间为15min时，出水COD在50mg/L左右波动，当水力停留时间在20min以上时，出水在40mg/L左右波动，满足技术指标要求。从经济角度考虑，选定水力停留时间为20min。
3.2.2氧化剂相关条件考察
- 氧化剂的类型和投加量对于催化反应的效率、催化深度以及成本具有重要影响。因此在确保水质能够稳定达标的情况下，对氧化剂进行考察，筛选出最合适的氧化剂，并确定氧化剂的投加量。
- 1、氧化剂类型
- 以氯酸钠（20%）作为主要氧化剂，对其溶液pH以及其溶液与H2O2复配后的处理效果进行考察，结果如下：
- （1）氯酸钠溶液pH值的影响
- 表5 试验条件3
- 图4氯酸钠溶液pH值的影响对生化出水COD的影响
- 由图4可知，按照表4所示的条件进行反应，原水COD为125mg/L，经催化氧化反应后，出水COD均在70mg/L-80mg/L之间波动，并没有明显变化。因此，氯酸钠溶液的pH值反应效果没有明显影响。由于原始COD增加，而氧化剂的投加量没有变化，因此最终出水没有达到50mg/L以下。
- （2）氯酸钠溶液与H2O2混合比例的影响
- 将20%的氯酸钠溶液分别与35%的H2O2按比例混合，混合比例见表6，考察H2O2的加入对氧化剂氧化性能的影响。试验条件见表7，试验结果见图5：
- 表6 氯酸钠溶液与H2O2混合比例
- 表7 试验条件4
- 图5氯酸钠溶液与H2O2混合比例对生化出水COD的影响
配置20%的氯酸钠溶液，其pH值分别以H2SO4调节至5.2和3.0。以不调pH值的氯酸钠溶液、pH值为5.2的氯酸钠溶液和pH值为3.0的氯酸钠溶液作为氧化剂，考察氯酸钠溶液pH值对催化效果的影响。试验条件见表5，试验结果见图4：
反应 条件 | ||
催化剂 | 水力停留时间 | 氧化剂用量 |
LK-4A | 20min | 0.1% |
氧化剂 | 氯酸钠溶液：H2O2 |
比例 | 不加H2O2 |
100：1 | |
100：2 | |
100: 3 |
反应 条件 | ||
催化剂 | 水力停留时间 | 氧化剂用量 |
LK-4A | 20min | 0.2% |
由图5可知，按照表7所示的条件进行反应，氧化剂中加入H2O2对于处理效果具有一定影响。，当原水为128mg/L时，随着氧化剂中H2O2投加比例的增加，反应出水COD先降低后基本不变，当氯酸钠溶液与H2O2混合比例达到为100:1时，反应出水COD在30mg/L-40mg/L之间，再增加H2O2的投加量不会增加去除率。因此，选定氧化剂为氯酸钠溶液（20%）和H2O2（35%）的混合溶液，其混合比例为100:1。
2、氧化剂用量
在其他试验条件确定后，对氧化剂用量作相应考察以确定氧化剂用量和对应出去COD的关系。试验条件见表8，试验结果见图6：
表8 试验条件5
反应 条件 | ||
催化剂 | 水力停留时间 | 氧化剂类型 |
LK-4A | 20min | 氯酸钠：H2O2=100:1 |
图6氧化剂用量对生化出水COD的影响
由图6可知，按照表8所示的条件进行反应，原水COD为125mg/L，氧化剂的投加量由0.05%逐渐上升至0.25%，随着氧化剂投加量的增加，反应出水COD逐渐降低。每加入0.05%的氧化剂约能降低18mg/L-24mg/L左右。当COD值小于40mg/L时，去除难度较大。因此，可根据每0.05%份的氧化剂能去除COD20mg/L-25mg/L推荐氧化剂的加入量。
3.3 连续运行试验
在5月份，罗欣制药生化出水再次出现无法达标的现状。此次COD由之前的125mg/L变为150mg/L左右，水质为典型的难处理状态。因此，选用这批典型水质作连续试验。试验条件见表9，试验结果见图7：
表9 连续运行试验条件
反应 条件 | |||
催化剂 | LK-4A | 氧化剂类型 | 氧化剂投加量 |
LK-4A | 20min | 氯酸钠：H2O2=100:1 | 0.2%-0.3% |
图7 连续运行试验COD数据
图7可知，5月11日上午，其它条件不变的情况下，氧化剂的加入量为0.2%，出水COD为62mg/L，没有达到技术指标，5月11日下午调变氧化剂投加量为0.25%，出水COD下降至47mg/L-53mg/L，在技术指标附近波动；5月13日上午调变氧化剂投加量为0.3%后，出水COD下降至38mg/L，而后按照氧化剂投加量为0.3%连续运行至5月17日，在此期间，出水COD29mg/L-38mg/L。
4、结论
(1) 运用催化氧化技术处理罗欣制药生化出水，反应出水可以满足出水COD＜50mg.L-1的技术指标要求；
(2) 确定催化剂为LK-4A，氧化剂为氯酸钠（20%）H2O2（35%）的混合溶液，氧化剂加入量根据生化出水COD值，按照每0.1%份氧化剂去除COD20mg/L-25mg/L的比例投加，水力停留时间20min。
(3) 主要的运行费用来自氧化剂，氧化剂的加入量根据生化出水COD的大小确定。当生化出水COD在100mg/L以内时，氧化剂加入量为0.1-0.15%%，运行成本为0.74-1.11元，当生化出水COD在150mg/L以内时，氧化剂加入量为0.2%-0.3%，运行成本为1.48元-2.22元。
