高浓度苯酚丙酮废水处理方案

高浓度高盐废水处理是石油炼化行业公认的难题，包括苯酚丙酮废水、丙烯酸及酯废水、苯乙烯/环氧丙烷废水等。该类废水中高浓度的醛类、酚类、苯环类污染物会对微生物产生抑制作用，而且导致高级氧化过程需要大量的氧化剂，并可能产生设备污堵的问题。目前大多采用精馏、湿式氧化、焚烧等工艺进行预处理，再通过生化、高级氧化等方式进一步处理，但预处理过程存在操作条件苛刻、投资及运行成本高、操作安全性风险大等缺点。

1.苯酚丙酮废水特点

苯酚丙酮作为重要的有机化工原料，市场需求量日益增大，因此在生产过程中的氧化、精馏等工段产生的高浓度有机废水亦随之增加，该废水水质组成成分复杂，污染物浓度高，主要含有酮类、醛类、酯类、羧酸类及苯系物且硫酸盐含量较高，处理难度较大。

为详细了解苯酚丙酮生产废水理化性质，针对水质特点选取适宜的处理工艺流程，因此进行了详细的水质剖析，苯酚丙酮废水水样取自某化工厂20万t/a苯酚丙酮生产装置的萃取出口。水质分析：COD为10500mg/L、TOC为4480mg/L、石油类为4.6mg/L、动植物油为18.3mg/L、挥发酚为12.26mg/L。

2.解决方案

杰尧科技及其团队对其进行了详细的水质分析，并开展了针对苯酚丙酮废水水质特点的处理研究工作，最终优选采用高效生化+臭氧催化氧化组合工艺进行处理，处理后废水可满足石油炼制工业污染物排放标准。

 

工艺流程

苯酚丙酮废水与含油系列污水处理系统MBR出水经过调节罐调配水质水量后，与臭氧催化氧化单元出水在管道混合器内混合后，首先进入高效生物反应器，利用其快速全混、高倍循环的特征，有效降低反应器内污染物浓度，减弱生物抑制，最大程度地提升高效生物反应器的COD去除效果。

出水进入由水解酸化生物反应器和MBR膜生物反应器组成的二级生物处理单元，MBR出水中残留的有机物主要为难生化有机物，通过臭氧催化氧化的开环断链作用，将部分大分子有机污染物分解为小分子可生物降解有机物。

因此臭氧催化氧化出水部分回流至MBR反应器，再次通过生物降解的方式去除产生的可生化有机污染物，从而减小臭氧消耗量，降低运行成本。臭氧催化氧化出水最终可实现达标排放。

 

3.应用效果

经过生化及臭氧高级氧化处理后，最终出水COD为45mg/L，COD去除率达到99.57%。各排放水质指标均满足《石油炼制工业污染物排放标准》。稳定运行期间各处理单元出水COD见下图。

 

由上图可知，高效生物反应器COD去除率达到91.09%，可将大部分可生物降解的有机污染物去除，对高效生物反应器出水进行GC-MS检测，发现废水中主要有机污染物为甲苯、间二甲苯及苯乙烯，均为化学性质较稳定的芳烃类化合物，去除难度较大。

因此通过水解酸化和臭氧催化氧化作用，对难降解有机物进行处理，将臭氧催化氧化出水进行内部回流，通过生化作用去除部分降解开环生成的小分子污染物，以减少臭氧投加量，降低运行成本。

最终出水COD为45mg/L。整个系统的COD降解率达到了99.57%，体现了整个工艺路线的高效性，实现了苯酚丙酮废水的达标排放。