一種吡唑酮廢水的治理方法及資源化利用思考

王 蒙 羅 芳 韓建朝 王守滿

（青島海灣精細(xì)化工有限公司 山東青島 266000）

引言

有的生產(chǎn)廠家將吡唑酮廢水用過量液堿中和再進(jìn)行蒸氨，回收一定濃度的氨水供循環(huán)使用。此法的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高，主要是解決高氨氮的問題，蒸氨后的塔底液仍是高鹽、高COD，氨氮在500mg/L左右，消耗大量液堿和蒸汽并且后續(xù)處理難度仍較大。也有程高峰等研究人員對吡唑酮廢水進(jìn)行了研究，他們采用鐵炭微電解+Fenton氧化+混凝沉淀的組合工藝對吡唑酮廢水進(jìn)行預(yù)處理試驗(yàn)，探討了各反應(yīng)條件和工藝參數(shù)對COD去除效果的影響。結(jié)果表明采用他們的工藝COD能夠去除1/2左右，一定程度上減輕了后續(xù)生化處理的負(fù)荷，由于廢水含鹽量還較高，氨氮也高，廢水仍需進(jìn)一步的處理才能達(dá)標(biāo)排放。

鑒于當(dāng)前環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日益提高以及三廢處置成本的巨大攤銷，目前各生產(chǎn)廠家都在積極尋找多元化的處理思路，常規(guī)的一種方法或者簡單疊加已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需求。本文主要介紹了——兩級Fenton+多效蒸發(fā)的組合應(yīng)用對吡唑酮廢水進(jìn)行資源化治理的研究，并且通過廢硫酸&鐵泥二次利用、三價(jià)鐵還原再利用這兩個(gè)優(yōu)化點(diǎn)對上述處理系統(tǒng)進(jìn)行了初步探索，為更深一步實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用提供了重要依據(jù)。

1 兩級Fenton+多效蒸發(fā)組合處理方法概述

兩級Fenton+多效蒸發(fā)組合處理吡唑酮廢水的工藝流程圖

Fenton法的主要目的是將色度為256-512倍，COD為15000-20000mg/L的吡唑酮廢水通過氧化、絮凝、沉淀、壓濾等步驟，將色度降至64倍左右，COD降至3000mg/L以下，達(dá)到蒸發(fā)裝置的進(jìn)水條件。再通過多效蒸發(fā)將鹽和水分離開來，所得的冷凝水返回車間再次回用，硫酸銨鹽達(dá)到工業(yè)品質(zhì)要求后外銷給復(fù)合肥生產(chǎn)廠家用于氯基復(fù)合肥的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。多效蒸發(fā)的產(chǎn)生的離心母液則直接返回到Fenton預(yù)處理前端繼續(xù)循環(huán)處理。

2 資源化利用的思考

上述組合工藝取得的效果較好，一定程度上解決了吡唑酮廢水的治理難題。但Fenton氧化的藥劑（硫酸亞鐵、雙氧水等）消耗量較大、壓濾后產(chǎn)生的廢泥仍需處理，這兩個(gè)問題是決定該工藝能否擴(kuò)大化應(yīng)用的前提。鑒于此，特針對以上的兩點(diǎn)不足有如下思考：

2.1 廢硫酸&鐵泥二次利用

廢硫酸是化工企業(yè)最為常見不能利用的危廢，再利用價(jià)值低，而鐵泥也是常見的需要委外處置的固廢。若能遴選出合適濃度及成分的廢硫酸&鐵泥，并讓兩者結(jié)合起來反應(yīng)生成一定濃度的硫酸亞鐵，從而替代外購的原料去參與吡唑酮廢水的處理過程，則可極大地降低藥劑消耗，且可實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”的雙贏結(jié)果。此方案的難點(diǎn)在于環(huán)保政策的界定及尋找合適的廢硫酸和鐵泥上，否則可能會影響后續(xù)蒸發(fā)裝置出鹽的品質(zhì)。

2.2 三價(jià)鐵還原循環(huán)利用

前段時(shí)間通過產(chǎn)學(xué)研需求對接，偶然得知某高校科研人員對鐵泥減量化也有深入研究。該科研人員通過剖析上述處理工藝，認(rèn)為應(yīng)該在一二級Fenton氧化完成后，壓濾之前，再增加一道工序，利用電化學(xué)陰極還原作用將Fe3+還原回來，阻止其被絮凝沉淀壓濾。即在Fenton反應(yīng)階段Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，在電化學(xué)反應(yīng)階段Fe3+被還原為Fe2+，然后重新進(jìn)入Fenton反應(yīng)階段被再次利用。這一重大改進(jìn)是從源頭上徹底降低硫酸亞鐵的使用量，同時(shí)壓濾的廢泥也能比之前降低1/3左右。目前小實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工作正在籌備中，期待能夠取得預(yù)期效果。

結(jié)語

綜上所述，合理處理吡唑酮廢水才能達(dá)到資源綜合利用，使之平衡。