環(huán)保工程工業(yè)污水處理方法分析

上海在田環(huán)境科技有限公司 張培倫

目前，我國各類工業(yè)正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，工業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵點即掌握污水處理的技術(shù)要點，通過選擇適合的污水處理工藝來為環(huán)保工程助力，大大提高水資源循環(huán)利用率，推動工業(yè)持續(xù)發(fā)展。

一、環(huán)保工程中污水處理及其重要性

（一）環(huán)保工程中污水處理概述

環(huán)保工程包括多種內(nèi)容，水污染問題是環(huán)保問題的一種。當前，我國污水處理工作刻不容緩，這引起環(huán)保單位及相關(guān)單位的重視，應(yīng)在了解污水處理現(xiàn)狀與需求的前提下，針對性制定污水處理措施，盡可能減少水資源浪費，提高水資源循環(huán)利用率。實際上，污水處理速度落后于水污染速度，這無疑會增加污水處理難度，再加上污水深度處理方面累積的經(jīng)驗較少，現(xiàn)今我國污水處理效果與發(fā)達國家污水處理效果存在一定差距，要想縮小差距，提高國內(nèi)污水處理水平，需要環(huán)保工程在污水處理實踐中作出更大的努力，在污水處理工藝可行性分析的基礎(chǔ)上，選擇適合的處理工藝，從而降低污水處理難度、減少污水量，緩解不容樂觀的污水處理現(xiàn)狀。

（二）重要性

近年來，工業(yè)發(fā)展速度大大加快，并且工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大，這對污水處理工作提出了新的機遇與挑戰(zhàn)。工業(yè)污水處理效果反映出工業(yè)可持續(xù)發(fā)展進程，同時關(guān)系到人民群眾身體健康，隨著資源節(jié)約、環(huán)境保護政策的深入推進，我國工業(yè)企業(yè)高度重視污水處理及達標排放，在水資源循環(huán)利用、生態(tài)平衡維持等環(huán)節(jié)貢獻綿薄之力。

二、工業(yè)污水處理技術(shù)現(xiàn)狀

當前，城市發(fā)展速度不斷加快，再加上農(nóng)村人口大量涌入城市，一定程度上增加了城市污水排放總量，這無疑會加大污水處理難度。從工業(yè)角度來看，工業(yè)發(fā)展具備市場優(yōu)勢、勞動力資源優(yōu)勢，所以工業(yè)規(guī)模逐漸擴大，使得污水排放量呈遞增趨勢。工業(yè)要想實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益雙贏，污水處理工作勢在必行，只有及時、高效地處理大量污水，才能加快工業(yè)化進程，進而為城市建設(shè)與發(fā)展提供支持。

三、環(huán)保工程工業(yè)污水處理技術(shù)

以處理己內(nèi)酰胺生產(chǎn)污水所使用的工藝進行具體分析，本次分析項目為山東華魯恒升年產(chǎn)30萬噸己內(nèi)酰胺裝置污水項目，本項目工藝流程如圖1。

圖1 項目工藝流程

主要工藝包括生物處理A/O工藝、水解酸化、厭氧工藝、臭氧工藝等，并結(jié)合污水處理常用的曝氣生物濾池工藝，對各工藝技術(shù)特點分析如下。

（一）生物處理法（A/O工藝法）

A是缺氧段（除磷），O是好氧段（除水中有機物）。工業(yè)污水處理過程中，生物處理法較為常用，具體從生物氧化法、好氧池法等方面體現(xiàn)。對于生物氧化法，主要借助微生物的獨特性處理工業(yè)污水。生物氧化池是目前較為先進的工業(yè)污水處理法，具體處理步驟總結(jié)為：調(diào)節(jié)池中放置適量的填料→污水以相同的速度接觸填料→污水接觸填料的生物膜→利用微生物獨特性對工業(yè)污水進行凈化處理。

（二）水解酸化

由于己內(nèi)酰胺廢水預(yù)處理后仍不能達到好氧生化所最需要的B/C，所以設(shè)置水解酸化池。水解酸化池設(shè)計成半地上式鋼砼結(jié)構(gòu)，超高0.5m、總高8.5m、有效水深8m、設(shè)計長度與寬度分別是17.8m和15.3m。經(jīng)水解酸化池處理后，工業(yè)廢水通過泵輸送至升流式內(nèi)循環(huán)厭氧污泥池中，進一步進行厭氧反應(yīng)。水解酸化發(fā)酵產(chǎn)物主要是機酸，在微生物體外通過胞外酶將大分子物質(zhì)分解成小分子，使大分子能透過細胞壁，為細菌直接利用。

（三）厭氧處理

厭氧處理工藝的具體設(shè)備為升流式內(nèi)循環(huán)厭氧污泥池（如圖2），過程為廢水和循環(huán)泵吸水管路共同通過循環(huán)泵打入水池底部循環(huán)系統(tǒng)，底部循環(huán)液上升對污泥進行攪拌，反應(yīng)好的廢水通過內(nèi)桶四周的配水孔及回流渠進入沉淀區(qū)，沉淀區(qū)泥水分離后，水通過周邊出水堰出水，污泥滑至底部參與反應(yīng)。厭氧處理工藝具有較強的實用性，既能延長生物固體停留時間，又能有效降解有毒物質(zhì)，該工藝在高濃度、有機廢水處理中兼具經(jīng)濟性和有效性。

圖2 升流式內(nèi)循環(huán)厭氧污泥池示意圖

厭氧處理過程屬于微生物化學過程，利用這項工藝處理工業(yè)污水時，應(yīng)創(chuàng)建無分子氧條件，并借助厭氧微生物完成有機物向CO2、CH4轉(zhuǎn)換。厭氧處理工藝先后經(jīng)歷水解酸化階段、氫與乙酸生產(chǎn)階段、CH4生產(chǎn)階段。水解酸化過程中，細胞外酶改變大分子和不溶性有機物形態(tài)，使其在細胞內(nèi)以小分子、溶解性有機物形式存在，同時產(chǎn)生脂肪酸。氫與乙酸生產(chǎn)環(huán)節(jié)受產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌影響較大，這一環(huán)節(jié)還會產(chǎn)生CO2。最后一階段主要是甲烷菌作用，使CH4在氫和CO2轉(zhuǎn)化、乙酸和乙酸鹽脫羧兩種條件下產(chǎn)生。工業(yè)污水厭氧處理時，上述各階段同步進行，并在同步作用中保持平衡狀態(tài)，此時技術(shù)人員要嚴控酸堿值、反應(yīng)溫度以及有機負荷，使厭氧處理工藝順利進行。

（四）臭氧工藝

工業(yè)污水處理環(huán)節(jié)應(yīng)用臭氧工藝，其中，臭氧催化氧化是綜合水深度處理單元的重要組成部分，臭氧催化氧化裝置前后連接混凝沉淀池、二級缺氧池。進水臭氧塔的緩沖池位于中間水池，由臭氧塔提升泵、電動調(diào)節(jié)閥、電磁流量計等組成。臭氧反應(yīng)池設(shè)計規(guī)格如圖3所示，臭氧反應(yīng)池主要設(shè)備包括臭氧尾氣破壞器、臭氧發(fā)生器、臭氧曝氣盤。臭氧吹脫池用于吹脫殘留臭氧，捍衛(wèi)臭氧反應(yīng)池可生化性成果，防止對后續(xù)生化產(chǎn)生影響，其結(jié)構(gòu)仍為半地上式鋼砼結(jié)構(gòu)，超高0.5m、總高7m、有效水深6.5m、設(shè)計長度與寬度分別是7.2m和3.7m。臭氧氧化還原電位在自然界中僅次于氟，是一種高效氧化劑，臭氧氧化法作為一種有效的深度處理技術(shù)，能進一步去除有機物，滿足日益嚴格的出水排放標準。臭氧反應(yīng)具有一定的選擇性，在臨界濃度、臨界反應(yīng)時間的條件下，臭氧能夠充分展現(xiàn)其高級氧化劑的作用。臭氧氧化能力很強，能與許多有機物或官能團發(fā)生反應(yīng)，如C=C，C≡C，芳香化合物，雜環(huán)化合物，N=N，C=N，-OH，-SH，等等在己內(nèi)酰胺污水處理工藝中，臭氧化的目的不是盡可能多的去除有機物，而是改善水質(zhì)、改變有機物結(jié)構(gòu)及特點，從而可以很好地起到脫色、斷鏈、提高可生化作用。

圖3 臭氧反應(yīng)池

（五）曝氣生物濾池

環(huán)保工程處理工業(yè)污水的過程中，既要考慮污水處理工藝的實用性，又要兼顧成本，以及工藝操作便捷度、出水水質(zhì)。最為重要的是，立足我國污水處理的實際情況，在原有污水處理工藝更新的基礎(chǔ)上，運用新型處理工藝，從而推動環(huán)保工程持續(xù)進步，使水污染現(xiàn)狀得以改善。污水處理環(huán)節(jié)，這項工藝憑借體積小、投資少、操控便捷、出水水質(zhì)高等優(yōu)點迎合污水一級與二級處理需求，同時，在污水深層次過濾方面發(fā)揮關(guān)鍵性作用。

四、結(jié)束語

綜上所述，環(huán)保工程在資源節(jié)約、環(huán)境保護中的實踐價值不言而喻，面對水資源污染這一現(xiàn)實問題，要求環(huán)保人員創(chuàng)新污水處理思路，并革新污水處理工藝。尤其在工業(yè)污水嚴重污染態(tài)勢下，更要高度重視污水處理工作，視情況選用生物處理、厭氧處理、臭氧工藝、曝氣生物濾池、深度水解酸化等技術(shù)，從整體上提高污水處理效率，減輕工業(yè)污染。當工業(yè)污染現(xiàn)狀得以改善，則城市化進程會逐漸加快，同時，環(huán)保工程的工作質(zhì)量隨之提高，這對人與自然和諧發(fā)展有積極影響。