化工廠污水處理新工藝

李凱波，蘇朝輝，王多斌，吳永貴（安徽豐樂(lè)農(nóng)化有限責(zé)任公司，安徽合肥230011）

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化工廠污水處理新工藝

李凱波，蘇朝輝，王多斌，吳永貴
（安徽豐樂(lè)農(nóng)化有限責(zé)任公司，安徽合肥230011）

摘要：化工企業(yè)生產(chǎn)廢水成分復(fù)雜，難處理。根據(jù)某化工企業(yè)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合相關(guān)實(shí)際，采用物化和生化聯(lián)合處理方法。運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝處理效果較好，工藝相對(duì)穩(wěn)定，系統(tǒng)總COD、SS、色度去除率分別為99.2%、94.7%、81.2%，出水各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978- 1996）中三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：污水處理；運(yùn)行調(diào)試；效果

1　概況

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度越來(lái)越高，尤其是2015年1月《新環(huán)保法》的實(shí)施，生產(chǎn)污水治理也越來(lái)越成為化工企業(yè)生存的首要條件。化工生產(chǎn)過(guò)程中廢水排放量大，成分復(fù)雜，有機(jī)物濃度高，對(duì)環(huán)境污染較大。單一處理工藝往往無(wú)法達(dá)到預(yù)期目的，因此通常采用多級(jí)流程聯(lián)合處理，以達(dá)到理想的處理效果［1］。

某化工企業(yè)主要從事農(nóng)藥生產(chǎn)，廢水中含有大量的鹽分、酚類(lèi)及其它有毒有害物質(zhì)，廢水量高峰期為100m3/d。該化工企業(yè)緊鄰巢湖，若其有機(jī)高濃度污水直接排放至巢湖，將嚴(yán)重影響本地區(qū)水資源。

綜合廢水含有大量鹽類(lèi)（包括硫離子鹽類(lèi)）、酚類(lèi)及其它有毒有害物質(zhì)，此類(lèi)廢水成分復(fù)雜，簡(jiǎn)單的生化處理不能保證其處理過(guò)后達(dá)標(biāo)。因此，對(duì)這類(lèi)廢水首先應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)含有硫離子的鹽類(lèi)和酚類(lèi)廢水應(yīng)先處理鹽分，后采用物化和生化相結(jié)合的處理方法［2-3］。

2　水質(zhì)和工藝流程

2.1水質(zhì)情況

根據(jù)該公司當(dāng)前生產(chǎn)能力，廢水處理規(guī)模按100m3/d來(lái)設(shè)計(jì)。綜合廢水水質(zhì)為COD：30000～45000mg/L，BOD：10000～15000mg/L，SS：1200～2000mg/L，TN：520mg/L，色度：400～600倍，pH：10～14。

2.2工藝流程

此類(lèi)綜合廢水成分復(fù)雜，生化處理之前需要有物化處理階段，該階段處理主要降低廢水COD，調(diào)節(jié)pH，減少SS以及其它有機(jī)物，使進(jìn)入生化系統(tǒng)的廢水符合各項(xiàng)指標(biāo)。工藝流程如圖1所示。

圖1　廢水處理工藝流程Fig.1 Wastewater treatment process

生化系統(tǒng)主要采用水解酸化，厭氧和好氧多級(jí)處理相結(jié)合，在水解酸化池中主要調(diào)節(jié)廢水中BOD/COD比值。水解酸化工藝是在缺氧條件下（DO≤0.5mg/L），利用水解酸化菌和產(chǎn)酸菌完成水解、酸化兩個(gè)過(guò)程。在這一階段，廢水中的一些小分子有機(jī)物降解成乙酸或甲烷等，進(jìn)一步提高廢水的可生化性，為后續(xù)降解處理提供穩(wěn)定的水質(zhì)。厭氧池有較高的有機(jī)污染物去除率，大大降低廢水中的COD、BOD5等，為好氧池處理提高效率。此外，厭氧池處理既沒(méi)有曝氣也不需排泥，大大減少了污泥的產(chǎn)生和處理污泥的費(fèi)用。好氧池采用間隙曝氣法，該方法具有處理效率高，污泥膨脹少，耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)。

2.3設(shè)計(jì)參數(shù)

生化系統(tǒng)主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

主要配備設(shè)備有2臺(tái)潛水污泥泵，型號(hào)為WQ20- 15- 2.2；羅茨風(fēng)機(jī)2臺(tái)，型號(hào)為FSR125；高效散流式曝氣器42套，型號(hào)為YJB- 400。

表1　構(gòu)筑物尺寸及設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.1 The sizes of structures and its design parameters

2.4工藝說(shuō)明

（1）水解酸化-厭氧工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊能力，緩沖進(jìn)水水質(zhì)、水量的變化，為好氧處理提供較為穩(wěn)定的進(jìn)水條件。厭氧能處理濃度較高有機(jī)污染物，大大降低了水體COD、SS濃度等，為后續(xù)好氧系統(tǒng)廢水處理節(jié)省時(shí)間。另外，水解酸化和厭氧系統(tǒng)不需要與氧氣接觸，且無(wú)需排泥，大大節(jié)省污泥產(chǎn)量及處置費(fèi)用，降低廢水處理成本［4］。

（2）接觸氧化池內(nèi)設(shè)生物填料，配置高效曝氣裝置，具有高效、曝氣均勻等優(yōu)點(diǎn)，為保障出水水質(zhì)穩(wěn)定提供有利條件。

（3）二沉池內(nèi)設(shè)塑料斜管，提高固、液體分離效率，有助于保持出水水質(zhì)穩(wěn)定。

3　結(jié)果和討論

3.1催化劑FeSO4量對(duì)廢水COD的影響

在小試試驗(yàn)中，將500g綜合廢水（COD約35000mg/L）pH調(diào)至3～4，加若干量FeSO4，攪拌0.5h后，加入足量H2O2，一直攪拌24h后檢測(cè)廢水COD，如表2所示。

表2　催化劑用量對(duì)COD的影響Tab.2 The effect of catalyst dosage on COD

根據(jù)小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)催化劑重量為0.5g時(shí)，效果較好。催化劑添加量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致成本增加和廢水體系鹽分濃度的升高；當(dāng)催化劑添加量過(guò)低時(shí)，COD去除率不理想，影響生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以，當(dāng)m（FeSO4）/m（廢水）比值為1‰時(shí)，COD去除率較佳。

3.2H2O2添加量對(duì)廢水COD的影響

在小試試驗(yàn)中，將500g綜合廢水（COD約35000mg/L）pH調(diào)至3～4，加0.5g FeSO4，攪拌0.5h后，加入若干重量的H2O2，一直攪拌24h后檢測(cè)廢水COD，如表3所示。

表3　雙氧水用量對(duì)COD的影響Tab.3 The effcet of hydrogen peroxide dosage on COD

根據(jù)小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)添加量為5g時(shí)，效果較好。但由于H2O2有一定的分解性，因此實(shí)際H2O2添加量略大于理論值，所以，當(dāng)m（H2O2）/m（廢水）比值為1%時(shí)，COD去除率較佳。

3.3中和池堿的種類(lèi)對(duì)水質(zhì)的影響

在Fenton反應(yīng)體系中綜合廢水顯強(qiáng)酸性，必須調(diào)節(jié)pH值才能進(jìn)入生化系統(tǒng)。所以，在此步驟就有了堿種類(lèi)的選擇：①氫氧化鈉，用此類(lèi)強(qiáng)堿可以控制成本，但由于化工廠本身鹽分濃度就很高，使用氫氧化鈉會(huì)更加增大鹽分濃度，故不宜采用；②氫氧化鎂，用此類(lèi)中強(qiáng)堿可以適當(dāng)控制鹽分濃度，但從成本考慮，氫氧化鎂價(jià)格偏高；③氫氧化鈣，此類(lèi)中強(qiáng)堿價(jià)格便宜，并且一摩爾氫氧化鈣提供兩摩爾OH-，能更好地控制鹽分濃度；同時(shí)，氫氧化鈣溶解度較低，有利于后續(xù)階段添加絮凝劑時(shí)更好地絮凝。所以，無(wú)論從工藝還是成本考慮，選擇氫氧化鈣較為合適。

4　運(yùn)行效果

圖2　COD進(jìn)出水濃度Fig.2 COD concentration of influent and effluent

圖3　SS進(jìn)出水濃度Fig.3 SS concentration of influent and effluent

圖4　進(jìn)出水色度Fig.4 Colurity of influent and effluent

厭氧池、接觸氧化池內(nèi)引入生活污水至淹沒(méi)填充料。接觸氧化池悶爆24h后排出部分水，再進(jìn)水，再悶爆6h，然后進(jìn)水至氧化池溢流口。10天后，開(kāi)始曝氣并投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如葡萄糖、尿素等。保持生化體系C∶N∶P=200∶5∶1，曝氣15天后，開(kāi)始逐漸進(jìn)水。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的生化馴化以及試運(yùn)行，工藝開(kāi)始正常運(yùn)行。

工藝正常后，綜合廢水經(jīng)過(guò)物化處理，水中COD、BOD、SS等各項(xiàng)指標(biāo)都有了顯著改善，更加適合生化處理。根據(jù)運(yùn)行結(jié)果，COD、SS、色度出水指標(biāo)見(jiàn)圖2～圖4。從各指標(biāo)分析，該設(shè)計(jì)工藝處理效果較好，物化處理和生化處理相結(jié)合更適合該類(lèi)廢水，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。COD出水平均濃度為274mg/L，平均去除率為99.2%；SS出水平均濃度為64mg/L，平均去除率為94.7%，色度平均出水為94倍，平均去除率為81.2%，pH值出水平均為7.36，以上各出水指標(biāo)優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978- 1996）三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5　結(jié)論

（1）該化工企業(yè)廢水經(jīng)過(guò)物化處理后，廢水各項(xiàng)指標(biāo)均有明顯改善，為后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定提供保障，且節(jié)省了廢水處理時(shí)間。

（2）生化工藝運(yùn)行結(jié)果表明，采用水解酸化-厭氧-接觸氧化工藝處理化工廢水是適合的，處理效果明顯，各項(xiàng)指標(biāo)去除率高。系統(tǒng)總COD去除率為99.2%，SS去除率為94.7%，色度去除率為81.2%。

（3）實(shí)踐結(jié)果顯示，該工藝具有較高的抗沖擊負(fù)荷能力，可以處理水質(zhì)隨時(shí)變化的綜合廢水，以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

（4）經(jīng)成本核算，該套治污工藝成本約為25元/t，治污成本較低，在同類(lèi)廢水治理成本中較為經(jīng)濟(jì)。

參考文獻(xiàn)

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New Technology of Sewage Treatment in A Chemical Plant

LI Kai-bo，SU Chao-hui，WANG Duo-bin，WU Yong-gui
（Anhui Fengle Agrochemical Co.，Ltd.，Hefei 230011，China）

Abstract：Considering that sewage from chemical plant composition is complicated and difficult to handle，the physicochemical and biochemical is adopted totreat. It is indicated by the practical operation project that the process has high efficiencyoftreatment and stable water qualityofeffluent. The removal of COD，SS，Colourityare up to99.2%，94.7%，81.2%. All indexes of effluent can meet the third standard in "Integrated Wastewater Discharge Stardard"（GB8978- 1996）respectively.

Key words：sewage treatment；commissioning；effectment

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.023

中圖分類(lèi)號(hào)：X703.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008- 553X（2016）03- 0065- 03

收稿日期：2015- 12- 14

作者簡(jiǎn)介：李凱波（1987-），男，碩士研究生，從事污水處理工作，13956973562，likaibo1121@163.com。