廢水處理應(yīng)用實例研究
——以熒光滲透液廢水為例

安徽微明環(huán)境科技有限公司 王懷生

熒光滲透液的構(gòu)成元素包括互溶劑、乳化劑，而熒光滲透液廢水則包括脂類、有機(jī)溶劑、熒光染料等有害成分，此類廢水的結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，處理難度較高，如何有效降低熒光滲透液廢水的污染性，是各個生產(chǎn)企業(yè)的首要任務(wù)。為了確保后續(xù)提出的熒光滲透液廢水處理方法更具有適用性與可靠性，需要對幾種常見的廢水處理方法進(jìn)行深入分析。

一、熒光滲透液廢水的處理方法

（一）物理法

常用的熒光滲透液廢水物理處理法可分為以下幾種：離心分離法，是指利用離心機(jī)實現(xiàn)油水分離，通過離心設(shè)備的離心力作用將油從離心裝置中排出，而水則要從外部進(jìn)行排除，該裝置的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)較高，并且對使用場地的要求較高，因此離心分離法通常只適用于小流量的污水治理。粗粒化法，其原理是借助疏水親油效果優(yōu)良的濾膜實現(xiàn)對熒光滲透液廢水的過濾，能夠?qū)U水內(nèi)的油滴凝聚成油膜，使其浮在水面上，以此達(dá)到油水分離的目的。膜分離法，是指一種油水分離效率極佳的分離技術(shù)，且該方法操作便捷，具有一定的節(jié)能環(huán)保效果。膜分離法可通過半透膜在不改變?nèi)芤盒螒B(tài)的基礎(chǔ)上，使溶劑滲透出來，從而達(dá)到分離目的。該方法可細(xì)分為超濾、微濾以及反滲透等技術(shù)，其中反滲透技術(shù)的廢水再利用效果最佳，能夠利用膜兩側(cè)壓力差作為驅(qū)動力，在滲透壓的影響下，通過反滲透膜將雜質(zhì)分離，通常來說反滲透膜技術(shù)的操作壓力需要控制在1-10mpa之間，能夠有效攔截0.1-10nm的分子雜質(zhì)，也能去除污水中98%以上的無機(jī)化合物、99%相對分子質(zhì)量在300以上的有機(jī)物以及99%以上的細(xì)菌微粒與二氧化硅。

（二）化學(xué)法

常用的熒光滲透液廢水化學(xué)處理法可分為以下幾種：酸化法，是指向熒光滲透液廢水處理加入硫酸、醋酸等物質(zhì)，進(jìn)一步破壞廢水內(nèi)的乳化油珠界膜，使脂肪酸皂轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅?，從廢水中分離出來，實現(xiàn)破乳的目標(biāo)，該方法會在一定程度上降低廢水的酸堿值，因此在實際使用時需要在油水分離后添加適當(dāng)堿性物質(zhì)來調(diào)節(jié)廢水的酸堿值，進(jìn)而滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。由于酸化法只針對少數(shù)乳化劑具有破乳作用，同時容易在處理過程中形成酸性廢油，因此其實用性較差。電化學(xué)法，該方法大多用于機(jī)械加工時冷卻液在化學(xué)絮凝的生物處理后，為了保證熒光滲透液廢水能夠得到有效電解，還要在處理過程中適當(dāng)添加金屬物作為正極。根據(jù)實際調(diào)查顯示，電化學(xué)技術(shù)的化學(xué)需氧量去除率較高，并且操作簡單，不會占用過多場地空間，但也存在耗電和運(yùn)行成本較高的問題?；瘜W(xué)氧化法，是指借助高氧化錳、雙氧水等氧化劑實現(xiàn)對廢水污染物的氧化分解，根據(jù)實際調(diào)查顯示，不同類型的氧化劑能夠達(dá)到不同的廢水處理效果，其中處理效果最佳的化學(xué)氧化法為過氧化氫氧化法，即使用芬頓試劑作為氧化劑，該方法的應(yīng)用條件較為溫和，且操作簡易，同時氧化過程中不會出現(xiàn)二次污染，因此對于高濃度廢水來說具有極佳的應(yīng)用前景?；瘜W(xué)絮凝法，是指利用絮凝劑使廢水內(nèi)的膠體粒子在電中和以及吸附的作用下脫穩(wěn)，并生成續(xù)凝沉淀，以此消除可溶性的污染物與雜質(zhì)。將其運(yùn)用在熒光廢水處理時要注意，盡可能將氯鹽或者鐵鹽作為化學(xué)絮凝試劑，常用的無機(jī)高分子絮凝試劑則以PAC、PAS、PFS為主，而常用的有機(jī)高分子絮凝劑則以PAM、PDM為主。該方法的優(yōu)勢在于工藝相對成熟，且能夠保證良好的出水水質(zhì)，而缺點在于絮凝劑的投入量相對較高，且基建面積較大，所產(chǎn)生的污泥難以得到有效的處理。微電解法，是指一種集電解、混凝與吸附為一體的廢水處理技術(shù)，該方法不僅可以有效地解決以往電化學(xué)法操作難度高、資源消耗大、經(jīng)濟(jì)占比較高的不足之處，還能與臭氧法相互結(jié)合，進(jìn)一步提高廢水的脫色、降解效率，有效減輕出水的毒性。同時微電解法的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對簡易、適用范圍廣，能夠與多種方法協(xié)同使用。

（三）物理化學(xué)法

常用的熒光滲透液廢水物理化學(xué)處理方法可分為以下幾種：氣浮法，是指借助大量分散氣泡作為載體，使其附著于廢水污染物上，進(jìn)一步提高污染物的浮力，當(dāng)浮力超過重力與上浮阻力之和時，便能使污染物浮上水面，并形成泡沫，之后技術(shù)人員便可利用刮渣設(shè)施將水面的泡沫清除，進(jìn)而實現(xiàn)固液分離或液液分離的目的，氣浮法對廢水油脂的處理效率極高，能夠利用加大碰撞頻率與粘附效率的方法獲取最優(yōu)的分離效果，旦小尺寸的氣泡也能夠獲得較高的粘附效果。同時由于油滴本身體積小于氣泡，因此會比小尺寸的氣泡更加容易擴(kuò)散。由于該方法的電能消耗較低，所需設(shè)備相對簡易，能夠廣泛運(yùn)用在油田廢水、化工廢水的治理當(dāng)中，且工藝手法也較為成熟。吸附法，是指通過吸附劑將污水內(nèi)的多種污染物進(jìn)行吸附、凈化的方法，能夠作為膜分離的預(yù)處理手段，去除熒光滲透液廢水內(nèi)的膠體物，也能作為生物處理法的二次處理手段，從而保證凈水質(zhì)量。該方法最常采用的吸附材料以活性炭為主，其本身具有良好的吸油性，能夠?qū)晒鉂B透液廢水內(nèi)的分散油、溶解油進(jìn)行吸附處理，但由于活性炭本身的價格相對高昂，且不可再生，因此通常適用于低濃度的廢水處理。為了找出能夠替代活性炭材料的新型吸附劑，我國專家開展了大量的研究實驗，發(fā)現(xiàn)吸附樹脂是替代活性的最佳有機(jī)材料，且能夠重復(fù)使用。根據(jù)我國知名科學(xué)家李茂先生進(jìn)行的樹脂吸附實驗可知，運(yùn)用吸附法處理高濃度焦化廢水，能夠保證酚類污染物的去除，化學(xué)需氧量的去除率達(dá)到75%；廢水的生化需氧量也會從以往的0.11提升至0.19。

（四）生物法

生物法是指借助微生物的代謝作用進(jìn)行廢水污染物降解的廢水凈化方法，該方法能夠保證處理后的廢水就會無害化標(biāo)準(zhǔn)，在使用時需要依照微生物COD的差異性，將生化法細(xì)分為：厭氧生物處理法是指，將污水大分子有機(jī)物降解的生物技術(shù)，主要包括活性污泥法以及生物膜法。好氧生物處理法，是指借助好氧微生物在有氧環(huán)境下進(jìn)行生物代謝從而降解有機(jī)物，主要包括水解酸化法以及厭氧污泥床法。

在運(yùn)用生物法處理熒光滲透液廢水的過程中，通常會選擇厭氧生物處理技術(shù)進(jìn)行處理，依照熒光滲透液廢水的水質(zhì)特征，可適當(dāng)對工藝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，該方法的優(yōu)勢在于生物需氧量的去除效果明顯、運(yùn)行成本較低、不會生成大量淤泥、能夠保證出水水質(zhì)脫水效果優(yōu)良、占地面積較小，且在處理過程中生成的CH4也可作為燃料進(jìn)行二次使用。本文將以最常使用的幾種厭氧生物處理方法作為比較對象。厭氧固定膜反應(yīng)器，有機(jī)負(fù)荷為8kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率為85-95%之間；厭氧序批式反應(yīng)器，有機(jī)負(fù)荷為3kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率為40%；膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器，有機(jī)負(fù)荷為15kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率為68%。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，有機(jī)負(fù)荷為1-5kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率為89%。厭氧濾池，有機(jī)負(fù)荷為2-3kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率為81-84%。雙UASB回流反應(yīng)器，有機(jī)負(fù)荷為1-8kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率為77-82%之間。

根據(jù)熒光滲透液廢水處理過程中存在的不足之處，需要對優(yōu)勢菌種進(jìn)行合理地培養(yǎng)與篩選，并進(jìn)一步優(yōu)化活性污泥法，使其成為生物法的主要研究方向。我國目前最具發(fā)展前景的生物處理法以半推流式活性污泥系統(tǒng)以及厭氧序批間歇反應(yīng)裝置為主，兩者不僅能夠減少調(diào)節(jié)池的使用，且SVI值較低，使污泥易于沉淀，通常情況下不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，若管理得當(dāng)，能夠保證出水水質(zhì)高于連續(xù)式反應(yīng)裝置[1]。

二、熒光滲透液廢水處理應(yīng)用實例分析

（一）工藝方法

本次熒光滲透液廢水處理應(yīng)用實例所采取的熒光滲透劑為ARDOX、P135兩種水洗型滲透劑的混合物，所產(chǎn)生的廢水主要包含非離子表面活性劑、油類以及有機(jī)溶劑，廢水本身具有高色度、高含油量的特點，呈乳狀，酸堿值大約在6-8之間，依照國家GB8978標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熒光滲透液廢水的處理，要求化學(xué)需氧量數(shù)值需低于150mg/L，而化學(xué)需氧量的測定值則要根據(jù)GB11914進(jìn)行設(shè)定[2]。

本文將以上述提出的多種廢水處理方法作為參考對象，從廢水特性、出水水質(zhì)、環(huán)境因素、經(jīng)濟(jì)性等各個方面進(jìn)行綜合考慮，從而選取最佳的廢水治理方案。具體的對比信息如表1所示。

表1 各類廢水處理的優(yōu)缺點分析

通過對應(yīng)用案例選取的熒光滲透液廢水以及多種廢水處理方法的分析比較得出，最適合的處理方法為混凝沉淀法，該方法的應(yīng)用原理在于向廢水加入混凝劑，使其破壞廢水中的懸浮物與膠體粒子，消除微小粒子在水中保持非懸浮狀態(tài)的穩(wěn)定性，從而將微小粒子聚集在一起形成大顆粒絮狀物，進(jìn)而達(dá)到沉淀分離的效果?；炷恋矸ǖ膽?yīng)用重點在于混凝劑的選擇，不同類型的混凝劑適用于不同類型的廢水，并且混凝效果在一定程度上受廢水的酸堿值、水溫、雜質(zhì)等因素的影響，因此需要試驗人員充分掌握無機(jī)絮凝劑、高分子絮凝劑的實際特點，并借助大量試驗從中找出效果最佳的混凝劑。根據(jù)實際調(diào)查顯示，F(xiàn)L藥劑的廢水處理效果最佳，能夠滿足應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，該混凝劑可以避免以往無機(jī)混凝劑用量高、使用后泥量大、改變水樣PH值的不足之處，且功效可達(dá)無機(jī)混凝劑的5-10倍[3]。

（二）工藝方案

在確定熒光滲透液廢水的處理方法以及所需添加的混凝劑類型后，要結(jié)合熒光滲透液廢水的治理要求制定切實可行的工藝實施方案，具體的技術(shù)要求可細(xì)分為以下幾點：一，廢水處理系統(tǒng)要滿足每天10m3的廢水處理能力；二，生產(chǎn)企業(yè)的熒光滲透液廢水在實際處理前要進(jìn)行化學(xué)需氧量的檢測，通常來說其數(shù)值大約在400-1500mg/L，而在處理完成后要保證化學(xué)需氧量低于150mg/L；三，廢水處理設(shè)施本身要具備一定的耐腐蝕性，且易于操作與維修[4]。

依照上述的技術(shù)要求，生產(chǎn)企業(yè)要通過現(xiàn)有場地建立熒光滲透液廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的組成成分可分為以下三點；第一，反應(yīng)罐，廢水處理系統(tǒng)的反應(yīng)罐主要由三個不銹鋼罐體組成，罐內(nèi)裝有機(jī)械攪拌裝置以及水位報警設(shè)備，當(dāng)廢水通過提升泵從調(diào)節(jié)池流入反應(yīng)罐后，工作人員便可向其中添加藥品，并采取攪拌與靜置處理，直至廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在處理過程中要注意單罐的一次可處理廢水量不可超過3.4m3；第二，控制柜，控制柜的作用在于控制提升泵的啟停以及攪拌速度；第三，污泥干化池，在池內(nèi)要填充石英砂等過濾用料，在反應(yīng)罐將處理合格的清水排放完后，底部的沉淀物便會排入污泥干化池中完成過濾。工作人員要注意過濾用料的定期更換，以此保證除污效率[5]。

（三）處理結(jié)果

該熒光滲透液廢水處理系統(tǒng)投入使用前還要進(jìn)行多次調(diào)試試驗，并根據(jù)小試、中試時的混凝劑添加量確定最終的FL藥劑用量，同時還要依照需要處理的熒光滲透液廢水化學(xué)需氧量數(shù)值確定每m3廢水所需投入的FL藥劑添加量。比如處理前化學(xué)需要量濃度在0-500mg/L、500-750mg/L、750-1000mg/L、1000-1250mg/L、1250-1500mg/L、1500-1700mg/L時，所對應(yīng)的FL藥劑添加量分 別 為 0.4kg、0.6kg、0.8kg、1.0kg、1.2kg、1.4kg。而根據(jù)實際調(diào)查顯示，在處理系統(tǒng)運(yùn)行一段時間后，其處理結(jié)果能夠滿足預(yù)期要求，可以通過環(huán)保部門的評審、核查，在經(jīng)過混凝沉淀法處理后化學(xué)需氧量能夠從467mg/L、530mg/L、743mg/L、813mg/L、964mg/L、1085mg/L降低至82mg/L、85mg/L、90mg/L、96mg/L、97mg/L、112mg/L。

綜上所述，該熒光滲透液廢水處理系統(tǒng)自投入使用以來，一直能夠保持極高的穩(wěn)定性，基本符合我國制定的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，足以證明系統(tǒng)的可靠性與實用性，同時該系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用極低，每天只需10元左右的藥劑、水電消耗等運(yùn)行費(fèi)用，并且操作便捷、安全性較高，無故障現(xiàn)象出現(xiàn)。但該廢水系統(tǒng)也存在一定的不足之處，即沉淀污泥干化速度不高，因此需要更大的存貯污泥干化池，需要技術(shù)人員在污泥的干化處理上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與改進(jìn)。為此本文將提出切實可行的優(yōu)化對策。

（四）優(yōu)化方法

雖然單一的熒光滲透液廢水處理能夠使污染物含量滿足排放指標(biāo)，但根據(jù)大量試驗、調(diào)查顯示，若將多種廢水處理工藝進(jìn)行有機(jī)結(jié)合能夠進(jìn)一步提高廢水的治理效果，為此本文將提出切實可行的三級處理方法，即在生化法的基礎(chǔ)上運(yùn)用物理法以及化學(xué)法。比如：“電芬頓+水解酸化+接觸氧化+混凝沉淀”方法，其中電芬頓對進(jìn)水的要求較高，需要進(jìn)水的酸堿值控制在2-3，而產(chǎn)生的熒光滲透液廢水則要保證酸堿值在5-9之間，因此在處理過程中需要預(yù)先設(shè)置PH調(diào)節(jié)池，并在池中加入適量稀硫酸來進(jìn)行PH值的調(diào)節(jié)，在確保熒光滲透液廢水酸堿值達(dá)到2-3時，再將其投入到電芬頓池并投入雙氧水、硫酸鐵，之后通入電流進(jìn)行曝氣攪拌，直至廢水充分反應(yīng)。當(dāng)廢水經(jīng)過電芬頓處理后還要添加NaOH使產(chǎn)生的熒光滲透液廢水酸堿度維持在8-10左右，在廢水進(jìn)入混凝池后還要投入聚合氯化鋁以及聚丙烯酰胺，使混凝沉淀池中流出的廢水進(jìn)入水解酸化池以及接觸氧化池并采取生化處理，此時流入到斜板沉淀池的廢水便可完成最終沉淀，確保出水滿足排放要求。

三、結(jié)論

綜上所述，通過對熒光滲透液廢水物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法、生物處理法進(jìn)行分析討論，提出將混凝沉淀法運(yùn)用在熒光滲透液廢水處理中的應(yīng)用案例，以此保證COD的去除率能夠滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，減少用水量、降低處理成本，提高出水水質(zhì)，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的目標(biāo)。