難降解有機(jī)廢水處理簡述

摘要：在目前的重化工業(yè)時(shí)代，對(duì)化工廢水的處理成為了企業(yè)研究的一項(xiàng)重要課題，本文從水質(zhì)、工藝流程、工藝設(shè)計(jì)及工藝特點(diǎn)等方面，針對(duì)某化工企業(yè)難降解有機(jī)廢水的處理技術(shù)做了分析與介紹。

關(guān)鍵詞：難降解；有機(jī)廢水；處理；工藝

中圖分類號(hào)：X70文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

目前中國已近進(jìn)入重化工業(yè)時(shí)代，化工項(xiàng)目建設(shè)速度加快，隨之而來的是化工行業(yè)產(chǎn)生的廢水處理問題。由于化工廢水成分多樣，且所含成份多為較難降解的化工原料或副產(chǎn)物等，難以用常規(guī)生化方法進(jìn)行處理，由此帶來處理工藝復(fù)雜、處理成本高的問題。這一特性決定該類廢水處理過程中往往需要結(jié)合物理、化學(xué)方法。本文僅針對(duì)某化工企業(yè)難降解有機(jī)廢水的處理技術(shù)進(jìn)行簡單介紹。

1設(shè)計(jì)水量

設(shè)計(jì)水量：500m3/d

2進(jìn)水水質(zhì)

進(jìn)水水質(zhì)：pH：8～9，COD：900～1400mg/L，B/C：0.2，NH3-N：400～700mg/L，鹽分：0.8%

主要成分：環(huán)已硫醇、鄰苯二甲酸酐、二環(huán)已基二硫醚、鄰苯二甲酰亞胺、N-環(huán)已基硫代鄰苯二甲酰亞胺、硫氮雜蒽、120#溶劑油、環(huán)已烯、氯代環(huán)已烷、環(huán)已基二硫化物、硫磺、微量S2-

3排放標(biāo)準(zhǔn)

排放標(biāo)準(zhǔn)：COD：50mg/L，NH3-N：5mg/L，其他指標(biāo)滿足《山東省海河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

4．水質(zhì)分析

本工程廢水主要來源于生產(chǎn)車間的橡膠助劑的有機(jī)廢水，環(huán)已硫醇、鄰苯二甲酸酐、二環(huán)已基二硫醚、鄰苯二甲酰亞胺、N-環(huán)已基硫代鄰苯二甲酰亞胺、硫氮雜蒽、120#溶劑油、環(huán)已烯、氯代環(huán)已烷、環(huán)已基二硫化物、硫磺、微量S2-。與其它廢水相比，本類廢水質(zhì)一般較穩(wěn)定，濃度較低，可生化性好。

5.工藝流程

生物處理技術(shù)是通過微生物的自身降解來去除廢水的污染物質(zhì)，是目前廢水處理最經(jīng)濟(jì)、最有效的處理方法。生物法通常采用活性污泥法和生物膜法。活性污泥法（氧化溝、SBR及推流式曝氣池）工藝運(yùn)行較為穩(wěn)定、成熟，但占地面積較大，動(dòng)力消耗高，運(yùn)行管理復(fù)雜，污泥培養(yǎng)時(shí)間較長，尤其是在污水站檢修期間污泥易失活，污水處理廠再次運(yùn)行污泥須重新培養(yǎng)。生物膜法有生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化及曝氣生物濾池。

本工程廢水可生化性較差，且出水標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，若單獨(dú)使用厭氧+好氧處理生化法工藝勢必很難使廢水處理達(dá)標(biāo)。因此，本工程生物處理部分?jǐn)M采用預(yù)處理沉淀+fenton法+二次沉淀+厭氧水解酸化+好氧的處理工藝。

6.工藝設(shè)計(jì)

6.1格柵

格柵渠置于調(diào)節(jié)池前，格柵渠中內(nèi)設(shè)保護(hù)格柵一道。為了防止污水中毛發(fā)及大塊固體顆粒物對(duì)后續(xù)水泵、閥門等設(shè)備造成堵塞破壞，本方案設(shè)計(jì)采用人工細(xì)格柵進(jìn)行攔截保護(hù)。根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，確定來水標(biāo)高為-4.1m（以地平面為參考）。

6.2 調(diào)節(jié)池

廢水的水質(zhì)、水量在不同時(shí)間內(nèi)有較大差異和變化，為使后續(xù)管道和構(gòu)筑物正常工作，均衡來水水量及水質(zhì)，設(shè)置調(diào)節(jié)池一座。

在調(diào)節(jié)池后設(shè)置超越管，當(dāng)后續(xù)構(gòu)筑物出現(xiàn)事故等情況時(shí)，污水可由超越管直接排出，避免對(duì)后續(xù)處理系統(tǒng)的沖擊。

調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水通過管道泵（P2泵），1用1備，將污水泵入后續(xù)的水解酸化池。

6.3預(yù)處理沉淀池

廢水主要來源是橡膠助劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢水，廢水中含有一定量的顆粒有機(jī)物，為了減輕后續(xù)的負(fù)擔(dān)，先將廢水混凝沉淀，去除顆粒性和部分不溶于水的有機(jī)物。

廢水自調(diào)節(jié)池提升至預(yù)處理沉淀池前段的混凝池，同時(shí)投加絮凝劑和助凝劑，使廢水中的顆粒有機(jī)物凝聚，然后再進(jìn)行沉淀固液分離。

6.4Fenton強(qiáng)氧化池、二次沉淀池

Fenton法是將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑， 采用Fe2+/H2O2體系能氧化多種有機(jī)物，它能有效氧化去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無法去除的難降解有機(jī)物，其實(shí)質(zhì)是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應(yīng)活性的羥基自由基(·OH)，·OH可與大多數(shù)有機(jī)物作用使其降解。Fenton法能降解有機(jī)物同時(shí)也產(chǎn)生氫氧化鐵的沉淀物，需要二次沉淀。

6.5 水解酸化池

在水解酸化階段，大量的兼氧菌將廢水中的固體物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附，截留下來的物質(zhì)吸附在污泥表面，在大量兼氧菌的作用下，將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，同時(shí)在產(chǎn)酸菌作用下將大分子物質(zhì)、難于生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)，提高廢水的可生物降解性，使得后續(xù)的好氧處理所需的停留時(shí)間縮短、能耗降低。廢水由布水系統(tǒng)從反應(yīng)器底部進(jìn)入，通過反應(yīng)區(qū)，處理水從出水槽自流排入后續(xù)生物池。

6.6 膜生物反應(yīng)器

膜組件置于膜生物反應(yīng)器好氧段末端，利用池內(nèi)好氧微生物將水中有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，使水質(zhì)得到凈化。膜生物反應(yīng)器取代了傳統(tǒng)的沉淀池，可以人為控制反應(yīng)系統(tǒng)中高污泥濃度，延長排泥時(shí)間，這樣有利于硝化菌（硝化菌泥齡長）的培養(yǎng)，增強(qiáng)系統(tǒng)硝化反應(yīng)的效果。生物反應(yīng)器出水水質(zhì)好于傳統(tǒng)的曝氣池+沉淀出水。借助于中空纖維膜以及膜表面的濾餅層的截留作用，使廢水中未被降解的大分子有機(jī)物及膠體物質(zhì)被截留在池體中，確保出水達(dá)標(biāo)。

6.7 消毒池

由于該工程中淋浴、盥洗、食堂及沖廁排水中可能含有一定量的致病菌，出水若要回用必須進(jìn)行消毒處理。為保證消毒效果，消毒接觸時(shí)間應(yīng)大于1小時(shí)。

6.8 回用水池/排放水池

回用水池為本污水處理系統(tǒng)最末端的構(gòu)筑物，在此設(shè)P6泵，將出水回用于綠化、洗車、道路清掃和景觀回用等。

回用水池按照處理后出水100%回用設(shè)計(jì)，回用水池設(shè)溢流管線，如果沒有回用需求，則溢流排放至集水坑。

6.9 污泥池

本工程中污泥產(chǎn)量小，將水解酸化池和膜生物反應(yīng)器的剩余污泥排至污泥池，在污泥池中暫時(shí)儲(chǔ)存，通過重力沉淀后定期由環(huán)衛(wèi)污水車抽取、外運(yùn)。

7.工藝特點(diǎn)

7.1出水水質(zhì)好

系統(tǒng)出水水質(zhì)在各方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的污水處理設(shè)備，出水水質(zhì)在感觀上接近于自來水，可作為中水回用。

7.2系統(tǒng)占地面積小

利用膜的高效分離作用，不必另設(shè)沉淀、過濾等固液分離設(shè)備，不需反沖洗，且出水懸浮物濃度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)固液分離設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)簡單、集成、系統(tǒng)占地小。

7.3污泥產(chǎn)量少

膜生物反應(yīng)池內(nèi)的生物污泥在運(yùn)行中可達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，剩余污泥只占生物接觸氧化法的30%。

7.4采用國內(nèi)最好的PVDF膜生物反應(yīng)器組件

系統(tǒng)采用簾式中空纖維復(fù)合膜元件，材質(zhì)為PVDF，采用國內(nèi)最好的MBR膜，確保膜的強(qiáng)度和性能。膜壽命長，單位體積膜面積大，膜性能的恢復(fù)簡易，從而減少了設(shè)備維護(hù)工作。

7.5自動(dòng)清洗

纖維膜在水流和曝氣的攪動(dòng)下不停擺動(dòng)，通過與水流和氣泡的摩擦作用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗功能，使膜面難以形成污垢。

7.6運(yùn)行成本低

采用模塊化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制，根據(jù)產(chǎn)水量的不同，調(diào)節(jié)運(yùn)行膜組件的數(shù)量，根據(jù)抽吸壓力進(jìn)行在線反洗，降低運(yùn)行能耗。膜組件可以濾除大部分的細(xì)菌、病毒等有害物質(zhì)，可節(jié)約消毒成本。

7.7管理簡便、運(yùn)行可靠、確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

本項(xiàng)目采用的“膜生物反應(yīng)器”工藝是當(dāng)今最為先進(jìn)和成熟的中水回用處理工藝之一，具有管理簡便、出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)；膜生物反應(yīng)器的出水通過二氧化氯消毒可進(jìn)一步改善出水水質(zhì)，因而可以確保出水穩(wěn)定并達(dá)到中水回用的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]馬承愚，彭英利.高濃度難降解有機(jī)廢水的治理與控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2007.