一種零散工業(yè)廢水處理工藝

杜子謙

(佛山市高明科朗環(huán)保科技有限公司，廣東 佛山 528500)

經濟快速發(fā)展帶來的水污染問題，已引起全民高度重視。近年來，一系列新環(huán)保政策的頒布與實施，使我國廢水排放日益規(guī)范化。目前，集中式處理是我國工業(yè)企業(yè)的廢水處理的主要模式，將各廢水流匯集于同一廢水處理廠混合、統(tǒng)一處理后排放。集中式處理具有運行可靠、管理和控制方便的優(yōu)點[1]。然而，部分小微企業(yè)生產過程中產生的生產廢水量較小，這些零散廢水若也采用集中式處理，昂貴的鋪設管道費用顯然會造成效益極其低下。若可以把這些零散廢水采用分散式處理模式，利用小規(guī)模二級達標處理裝置進行處理，則可以更好兼顧環(huán)境保護和經濟效益。

1 基本資料

表1 設計進水、出水水質表Table 1 Designed influent and effluent water quality

本設計研究對象為南方鄉(xiāng)鎮(zhèn)的零散工業(yè)廢水，廢水來源于印刷廠、家具廠和食品廠，廢水水質見表1。設計水量為300噸/天，設計出水水質參考《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)二級標準和當?shù)丨h(huán)保政策制定(見表1)。

2 廢水處理工藝確定

2.1 工藝設計原則

零散工業(yè)廢水產生單位多為小微企業(yè)，日產生廢水量小，配套廢水處理設施設計時宜綜合比較多種處理工藝，選擇先進、技術經濟合理的處理工藝技術，處理工藝力求高效節(jié)能和運行費用低。同時，用地緊張決定廢水處理設施不易占地過大。另外，小規(guī)模二級達標處理裝置要求減少日常維護檢修工作量，做到技術可靠、經濟合理。

2.2 工藝比選

目前，國內針對類似水質的污水處理方法主要有物理法、化學法和生物法。各種方法的優(yōu)缺點和具體工藝見表2。

2.2.1 物理法

(1)吸附法

吸附法是在廢水中投加吸附劑，從而吸附有機物，吸附飽和的吸附劑需要再生。常用的吸附劑有活性炭、殼聚糖、沸石等。吸附廢水處理中，主要用于去除水中的COD。但單純采用吸附法，吸附劑吸附飽和后的再生手段麻煩，再生設備昂貴，使得運行費用較高[2]。

(2)膜分離

膜分離技術是壓差驅動下，利用半透膜大部分溶質不能透過的特性，將廢水中大于膜孔徑的微粒、膠體和大分子有機物等污染物截留去除的技術。近年膜分離技術雖已獲得長足發(fā)展，但在國內大多運用水的深度處理，由于其費用高昂、處理能力較小，使用的案例較少[2-3]。

2.2.2 化學法

(1)化學沉淀

化學沉淀法是目前應用較廣的方法，因其具有價格便宜、加藥量易控制成為常規(guī)處理方法之一?；瘜W沉淀是一項利用鋁鹽或鐵鹽水解形成膠體的吸附和卷帶等作用，將水中污染物聚集，并重力沉降去除的技術。但一般單獨采用化學沉淀，不足以使廢水達標排放，所以常被用于工業(yè)廢水預處理[4]。

(2)化學氧化

化學氧化技術是利用雙氧水、臭氧和二氧化氯等強氧化劑，對水中有機物進行氧化去除。實際工程表明，化學氧化法對高COD和生化性差的廢水具有較好的處理效果。然而，化學氧化技術成本普遍偏高，且藥劑多是?；?，采購和儲存較麻煩[5]。

2.2.3 生物法

(1)傳統(tǒng)活性污泥法

傳統(tǒng)活性污泥法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有機污染物。傳統(tǒng)活性污泥法對進水水質、水量變化的適應性較低，運行效果易受水質、水量變化的影響，且曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費用高[6]。

(2)氧化溝工藝

氧化溝是活性污泥處理工藝的一種變形工藝，采用呈封閉的環(huán)形溝渠曝氣池使污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循環(huán)流動。通過這種循環(huán)流動從而完成對廢水的污染物進行處理。氧化溝在技術上具有凈化程度高、耐沖擊、運行穩(wěn)定可靠、操作簡便、管理方便、維修簡單、投資少、能耗低等特點。但氧化溝難以在較短的時間內對COD取得較高的去除率[7]。

(3)生物濾池

在生物處理技術中，生物濾池作為第三代生物膜法技術，兼具生物氧化、生物絮凝及過濾截留作用，尤其對低濃度污染物廢水具有很好的去除作用。具有占地面積小，操作可靠性高和出水水質好等優(yōu)點。

表2 廢水處理方法比較Table 2 Comparison of wastewater treatment methods

(4)生物接觸氧化

生物接觸氧化法是利用填料附著的生物膜和懸浮活性污泥同時作用，達到高效去除水中污染物的一種技術。該技術兼具活性污泥法和生物濾池的優(yōu)點，廢水處理效率高，運行管理簡單，建設費用低，污染物種類的變化適應能力較強，適合運維技術較低的中小城鎮(zhèn)中推廣應用[8]。

2.3 工藝確定

方法比選結果表明，目前最成熟、應用最廣的生物法作為去除有機物基本的方法，具有處理成本低廉、無二次污染、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，較適合用于零散廢水主體處理工藝的要求?？紤]進水COD和懸浮物含量較高，有必要采用化學混凝沉淀進行預處理。同時，由于BOD5：CODCr=0.22<0.3，污水可生化性較差。因此，在充分考慮零散工業(yè)廢水特點后，工程技術應用經驗，提出采用“混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化+沉淀過濾”的處理工藝路線。

3 工藝流程設計

圖1 零散工業(yè)廢水處理工藝流程Fig.1 Scattered industrial wastewater treatment process

零散工業(yè)廢水處理工藝流程圖如圖1所示，零散廢水先經過格柵沉砂池，除去大規(guī)格懸浮物和砂礫后，收集到調節(jié)池與部分二沉池出水進行稀釋。接著泵送至混凝反應池，分步投加絮凝劑、PAM混凝沉淀后，匯入初沉池進行泥水分離。由于廢水含有較高的石油類物質，固需在浮選劑輔助下進行氣浮除油。為了可以為后續(xù)生化創(chuàng)造合適的處理條件，廢水還需經過酸化水解池，以增強其可生化性。之后，廢水送入接觸氧化池，利用生物膜和懸浮活性污泥，對水中殘存污染物進行較為徹底的去除。生物接觸氧化池出水至二沉池除去脫落的生物膜等懸浮物，然后部分自流到采用雙層濾料的普通快濾池進行過濾，部分回流至調節(jié)池用于稀釋原水。過濾出水至清水池，然后自流到排放口進行排放。清水池儲存一部分處理后的廢水用于濾池反沖洗。初沉池、氣浮和二沉池剩余污泥收集后先進行濃縮，之后再進行壓濾脫水，所得泥餅外運處理。工藝各環(huán)節(jié)產生的惡臭氣體，采用負壓收集后，統(tǒng)一經過生物濾池處理后排放。

4 結 語

零散工業(yè)廢水由于水量小的特點，若采用常見的集中式處理效益較低，利用小規(guī)模處理裝置進行分散式處理是較為可行的策略。本文以某南方鄉(xiāng)鎮(zhèn)的零散工業(yè)廢水為研究對象，在綜合比較多種廢水處理工藝，并結合水質、水量特征后，提出一套“混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化+沉淀過濾”的處理工藝。經過此工藝處理后的廢水完全能夠到達當?shù)嘏欧艠藴?。本文可為其它地區(qū)零散工業(yè)廢水處理工藝設計提供參考借鑒。