應(yīng)用高級(jí)氧化多級(jí)聯(lián)用技術(shù)處理廢水工程實(shí)例

張濟(jì)李園

（1諾衛(wèi)環(huán)境安全工程技術(shù)（廣州）有限公司 廣東廣州 510635 2廣州市環(huán)境科學(xué)研究院 廣東廣州 510045）

1 污染處理工程簡(jiǎn)介

1.1 廢水水質(zhì)特征

抗生素制藥是屬于產(chǎn)生較嚴(yán)重污染物的行業(yè)[1]，其具體原因是：化學(xué)合成工藝流程長(zhǎng)，反應(yīng)步驟多，原材料消耗量大。排放的廢水中存在大量生物抑制性物質(zhì)，如殘留的紅霉素。菌渣廢水中殘留紅霉素化學(xué)效價(jià)約500u/mL。該企業(yè)每天排放廢水10000m3。經(jīng)過生化法處理后，廢水COD為400mg/L左右，出水呈深褐色，伴有刺鼻的氣味和細(xì)小顆粒物，監(jiān)測(cè)進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)及排放標(biāo)準(zhǔn)列于表1。

表1 廢水進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

廢水從前段生化工藝自流進(jìn)入集水池后，通過提升泵房提升至Fenton高級(jí)氧化塔，F(xiàn)enton試劑從加藥間打入塔內(nèi)，經(jīng)過活化填料的催化作用進(jìn)行Fenton反應(yīng)[2]，出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行絮凝沉淀，出水泵入?yún)捬跎?，?duì)清水池回流水進(jìn)行反硝化作用，此處碳源不足需投加廢甲醇[3]，出水進(jìn)入好氧生化池進(jìn)行脫碳作用，而后進(jìn)入臭氧高級(jí)氧化池投加臭氧，降解有機(jī)物的同時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行脫色處理，出水繼續(xù)進(jìn)入好氧生化池，之后進(jìn)入清水池排放。工藝流程圖見圖1：

圖1 廢水處理工藝流程圖

處理中的污泥分為生化污泥和物化污泥，由泵輸送至脫水機(jī)房脫水外運(yùn)。

2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)

2.1 集水池。地下式，鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁做防腐處理，尺寸為8.0m×10.0m×5.0m，停留時(shí)間45min，設(shè)潛水排污泵1臺(tái)，1用1備。

2.2 Fenton高級(jí)氧化塔。地上式，材質(zhì)不銹鋼，尺寸為φ6.0m×12.0m，采用第四代Fenton技術(shù)，塔內(nèi)填裝改性后的活性氧化鋁顆粒作為催化劑[4]。設(shè)循環(huán)泵2臺(tái)。

2.3 加藥間。地上式，框架結(jié)構(gòu)，作防腐處理。設(shè)磁力泵20臺(tái)，溶藥筒14個(gè)，流量計(jì)20個(gè)。

2.4 混凝沉淀池。地上式，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為47.0m×10.0m×3.0m，采用平流式，表明符合0.89m3/m2·h，設(shè)攪拌器2臺(tái)，刮吸泥機(jī)1臺(tái)。

2.5 厭氧生化池。地上式，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為18.0m×6.0m×6.5m，濾層高度為3m，濾速為3.86m3/m2·h。

2.6 1#好氧生化池。半地埋式，鋼砼結(jié)構(gòu)。

2.7 臭氧高級(jí)氧化池。地埋式，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為12m×6.0m×6.5m，停留時(shí)間1h，設(shè)臭氧專用曝氣盤將臭氧投加進(jìn)池內(nèi)，通過折流設(shè)計(jì)延長(zhǎng)臭氧與水的接觸時(shí)間。

2.8 2#好氧生化池。半地埋式，鋼砼結(jié)構(gòu)。

2.9 清水池。半地埋式，鋼砼結(jié)構(gòu)，設(shè)回流泵2臺(tái)，回流至厭氧生化池。

3 工程運(yùn)行效果分析

項(xiàng)目選擇了Fenton工藝作為前段氧化工藝，根據(jù)送樣至環(huán)保局的檢測(cè)數(shù)據(jù)，此段COD由404mg/L降解至161mg/L，去除率為60.14%，BOD為41mg/L，B/C比提高至25.4%。經(jīng)過氧化作用破壞了殘余的抗生素。Fenton法對(duì)pH等參數(shù)的控制有嚴(yán)格要求，所以對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行提出了很高的要求，如果采用人工操作的方法，會(huì)影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

Fenton出水流經(jīng)混凝沉淀池，投加絮凝劑去除殘余的懸固，同時(shí)投加甲醇以供給反硝化碳源，進(jìn)入?yún)捬跎睾?，利用反硝化菌用甲烷作為碳源，將回流硝酸根還原為氮?dú)猓瑫r(shí)去除部分COD。此處COD出水為136mg/L，厭氧段的去除率為15.5%，總氮由17.1mg/L降解至9.86mg/L。

廢水進(jìn)入1#好氧生化池后，進(jìn)一步降解COD。此段COD出水達(dá)到83mg/L，BOD為12.9mg/L，COD去除率為38.9mg/L，此段由于處于高級(jí)氧化技術(shù)之后，去除率有限，同時(shí)廢水仍具有一定的色度。

而后廢水進(jìn)入臭氧高級(jí)氧化池，臭氧高級(jí)氧化池利用投加的臭氧進(jìn)行脫色和降解COD作用，臭氧接觸后水質(zhì)明顯清澈，克服了Fenton技術(shù)經(jīng)常出現(xiàn)的返色現(xiàn)象。出水COD為65mg/L，BOD為10.1mg/L，基本保持不變。

廢水進(jìn)入2#好氧生化池后，進(jìn)行尾端生化處理，此處對(duì)COD和氨氮進(jìn)行把關(guān)，出水流入清水池，經(jīng)明渠和水質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)排放。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為COD大約41mg/L，氨氮1.41mg/L，總氮7.04mg/L。達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 高級(jí)氧化處理技術(shù)多級(jí)聯(lián)用技術(shù)對(duì)抗生素制藥廢水進(jìn)行處理，處理效果明顯，經(jīng)一年的實(shí)際運(yùn)營(yíng)，證明配合多段生物處理技術(shù)，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)完全可以達(dá)到。

4.2 多級(jí)高級(jí)氧化處理技術(shù)的關(guān)鍵是做好自控和加藥系統(tǒng)，該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作方便，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表及自控系統(tǒng)提出了非常高的要求，同時(shí)做好精密、細(xì)致的設(shè)備維護(hù)工作。

[1]上海市環(huán)境保護(hù)局.廢水生化處理[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1999.

[2]劉英艷、劉勇弟.Fenton氧化法的類型及特點(diǎn) [J].凈水技術(shù)，2005,24（3）：51-54.

[3]Pascual Vall.A radical approach to industrial wastewater.Water,2007.

[4]吳早春，曹姝文，肖晶，張濟(jì).一種多級(jí)多相Fenton電解流化床耦合高級(jí)氧化內(nèi)循環(huán)塔.