某溶劑化工廠污水處理工程設計

鄒小玲,陸繼來,左 嘉

（1.華東交通大學土木建筑學院，江西 南昌330013；2.江蘇省環境科學研究院，江蘇 南京210036；3.南昌市環境監測站，江西 南昌330038）

1 工程概況

某溶劑化工廠主要生產乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯等產品,廢水量大約為15 200 m3·a-1，廢水中COD 濃度較高，最高可達4 500 mg·L-1，且含有大量的甲苯、乙酸等有機物，甲苯最高可達446 mg·L-1，乙酸最高可達3 920 mg·L-1，屬于高濃度難降解有機廢水，廢水如直接排放會對水體環境造成嚴重污染；因此廢水需先經本廠預處理后，才能進入園區處理廠進一步深度處理。 該廠廢水排放執行園區污水處理廠的接管標準，即COD≤500 mg·L-1；SS≤400 mg·L-1；氨氮≤50 mg·L-1；總磷≤2.0 mg·L-1；甲苯≤0.1 mg·L-1；乙酸≤10 mg·L-1；pH=6～9。目前，國內外許多文獻報導了甲苯乙酸廢水的理論研究，但很少涉及該類廢水處理的工程實例。 本研究以某溶劑化工廢水處理工程為例，詳細介紹廢水處理工程的設計。

2 廢水水質

全廠廢水包括生產工藝廢水、真空系統廢水、初期雨水、地面/設備沖洗水、生活廢水等。根據各股廢水水質的特點，可以將全廠廢水分為3 類：①高甲苯廢水：主要來自不同生產線酯化脫水工段分水器分離出的廢水,主要污染物為COD、SS、甲苯和乙酸。 ②真空泵廢水：主要來自不同生產線中真空泵產生的廢水，主要污染物為COD、SS、乙酸。 ③其他廢水：包括生活污水、地面沖洗水、設備沖洗水、初期雨水、廢氣吸收廢水、夏季貯罐噴淋水等，主要污染物為COD、SS。 廢水水質如表1所示。

表1 廢水水質Tab.1 Wastewater quality

3 工藝流程說明

從表1可以看出3 類廢水水質具有明顯差異。 高甲苯和真空泵廢水含有較高的甲苯和乙酸難降解物質，通常直接采用生物處理效果較差，針對這兩類廢水應先進行適當的預處理，提高廢水可生化性并降低廢水中的甲苯和乙酸濃度，這有利于后續生物處理。 預處理后的廢水再與其他廢水混合后進行普通的生物處理。此工程設計要點主要是針對各股廢水水質特點采取分步處理，再混合進入主體工藝，根據此思路采用工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process

甲苯廢水先經調節池調節后進入氣浮系統，為了增加氣浮效果，在氣浮設備中預先加入PAC 和PAM，可去除大部分的甲苯和SS 等物質,產生的浮渣委托相關固廢公司進行處置。 氣浮出水再與真空泵廢水一并進入調節池2 并充分混合，然后進入鐵碳微電解塔和芬頓氧化池。 鐵碳微電解可使甲苯等難降解有機物發生斷鏈、開環并分解為小分子物質，提高廢水可生化性[1-5]，而Fenton 氧化過程可產生大量的具有極強氧化能力的OH·[6-7]，也可進一步降低甲苯的含量。 另外，廢水經過鐵碳微電解-芬頓氧化處理后，溶液中會含有大量的Fe2+和Fe3+，此時在中和絮凝池中加入堿液后會形成具有很強吸附能力的Fe(OH)2和Fe(OH)3絮體，吸附作用可進一步降低廢水中的COD 和SS[8]。 經過以上工藝處理后，進入厭氧池的廢水主要污染物為COD、SS 和少量的甲苯等， 后續主體工藝可采用厭氧-生物接觸氧化組合工藝。 厭氧過程可提高廢水可生化性，且為提高厭氧效果，在厭氧池中安裝了自由擺動填料。 生物接觸氧化池中設置軟性填料，比表面積大且池內的充氧條件良好，具有較高的容積負荷和處理效率。為了使最終廢水能達標排放，當二沉池出水水質較差或受沖擊負荷影響時，廢水可再經過活性炭濾池進行深度處理。

4 主要構筑物和設備

本工程主要構筑物和設備如表2所示。

表2 主要構筑物和設備Tab.2 Main structures and equipments

5 運行效果

本工程自投入運行1年多來系統運行穩定，出水水質較好，進出水數據見表3。

6 結論

1） 根據各股廢水水質特點，工程采取分質調節、分步處理再混合進行生物處理。 針對甲苯廢水的高甲苯濃度，采用氣浮工藝預處理，甲苯去除率可達91.3%；針對真空泵廢水含有的甲苯和乙酸難降解物，采用鐵碳微電解-fenton 氧化工藝進行預處理，甲苯和乙酸去除率可分別達到82.6%和93.5%；預處理后的廢水再與其他廢水混合后進行普通的厭氧-生物接觸氧化處理， 最終出水水質能完全符合化工園區污水處理廠的接管標準。

2） 此工程的實施明顯改善了化工園區的水環境， 可為含高濃度甲苯和乙酸化工廢水的有效治理提供技術支撐。

表3 全廠廢水綜合處理效果Tab.3 Wastewater treatment efficiency of the whole plant

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