含金剛烷有機廢水的生化處理工程應用

【摘要】：對蔗糖酯行業生產過程中產生的大量含金剛烷、醛、酮的有機廢水，采用芬頓氧化法進行新增生化預處理并結合接觸氧化法的兩級生化法工藝，經處理后達到污水處理工程投資省、運行費用低、操作管理簡單、處理效果穩定可靠的效果。

【關鍵詞】：生化法；難降解；金剛烷廢水

1.工程概述

蔗糖酯行業生產過程中產生的廢水中，含有金剛烷、醛、酮等的高濃度、難降解的有機廢水，對于該類廢水的處理，國內外學者做了諸多可行性研究，但關于這類廢水處理的成功案例鮮有報道。對此，筆者對國內某大型生產公司的生產廢水為例，對該公司的高濃度、難降解有機廢水進行的處理，以期為此類廢水處理提供理論依據和實例參考。采用芬頓氧化法進行新增生化預處理并結合接觸氧化法的兩級生化法工藝，調節該類廢水的PH、COD、氨氮等，使該有機廢水達到達標穩定的排放。

2.水質要求

工程設計處理水量為300m3/d，其中高濃度廢水15 m3/d，低濃度廢水150 m3/d，泵房沖洗廢水80 m3/d，生活污水50 m3/d，設計進出水水質要求達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）三級標準。原水水質中pH為5～6，COD≤13000，氨氮≤50，石油類≤50。處理后水中污染物含量大幅度下降，pH為6～9，CODcr≤500，BOD5≤300，SS≤400，石油類≤30，氨氮*為35（除pH外，單位mg/L），效果明顯。

3.工藝流程

生產廢水進入后，先通過隔油調節池，并用曝氣去除部分可揮發的有機污染物，用泵打至原有厭氧池。

在厭氧池中，有一部分大分子有機物分解，降低COD濃度。在生化前采用化學氧化方法對廢水進行預處理，再將厭氧出水用泵打入芬頓氧化池，在芬頓氧化池中加入硫酸和FeSO4調整廢水pH至3.0左右，加入雙氧水形成芬頓環境，生成羥基自由基，在水溶液中與難降解有機物生成有機自由基使之結構破壞，最終氧化分解，提高廢水的可生化性。

反應出水進入pH回調池通過pH自動控制調節pH在8.0～8.5之間，使多余的Fe2+形成氫氧化物沉淀，再加入PAC、PAM攪拌均勻。

出水后進入還原池，該處設置pH在線儀觀察進生化的廢水pH，并通過設置ORP計控制還原劑加藥量自動調節ORP，去除多余的雙氧水，避免對后續生化菌種的影響。

廢水再進入一沉池，使鐵離子以及其他懸浮的細小顆粒物迅速下沉。廢水再進入兼氧池，降解廢水中的部分有機物后自流進入接觸氧化池，該池內設置的彈性填料，能使廢水處理菌種等微生物粘附于填料上，增加菌種與廢水的接觸面積，提升污泥濃度，增強去除效果。

池底布置曝氣系統，對廢水進行鼓氣充氧，維持菌種正常生長。廢水中的有機物在該池內進行氧化分解，少部分同化為生物膜類物質，從而降低有機污染物濃度。

接觸氧化池出水自流入二沉池，其中一些老化脫落的生物膜及廢水中其它的一些懸浮物質經沉淀分離，污泥部分回流至兼氧池，部分自流進入集泥池。

出水再進入原有接觸氧化池，利用生物膜吸附、吸收、降解廢水中的有機物。出水再進入原有終沉池將懸浮物質沉淀分離，底部污泥部分回流至原有接觸氧化池，部分進入集泥池，上清液通過排污口進行排放。

一沉池、二沉池、終沉池底部沉渣自流排入集泥池，定期用泵打入壓濾機過濾，濾液進入調節池，壓濾后的干泥外運安全處置。

4.處理效果

從實際操作過程中可發現：利用曝氣法對調節池廢水進行預處理，能去除部分COD，去除率在7%左右。此后，再進行芬頓氧化，能達到去除率在40%左右的效果，降低有機污染物濃度。因此，本方案選擇采用曝氣—芬頓氧化預處理，后續采用接觸氧化法進行生化反應的工藝思路。

5.經濟預算

5.1工程總投資費用

工程直接費為53.19萬元。其中：土建工程2.25萬元；原有池體設備更換 1.71萬元；新建設備工程49.23萬元；設計費2.5萬元；調試費（含菌種）2.5萬元；工程總費用58.19萬元。

5.2運行經濟指標

主要設備耗電費用：設備軸功率為電機功率85%計，日處理廢水用電約為61.6度，電價按1.0元/度計，電費約61.6元/天。

藥劑費：材料包括片堿，硫酸，PAC等，根據廢水酸度及濃度而定，藥劑費大約182.8元/天。

人工費：污水站定員2人，共計每天100元。

總運行費用：344.4元/天，每天處理水量為10 m3，折每噸廢水約34元。

6.討論與總結

該法采用fenton這種成熟、可靠的污水處理工藝技術和先進的設備，提高了生化性，并有效去除COD和降解難降解的有機物。在污水處理上該工程投資省、運行費用低、操作管理簡單、處理效果穩定可靠，可以確保污水處理出水達到相關要求。同時，該法也考慮到水量、水質可能會有些變化，設置的彈性填料它能適當放大處理單元的處理能力，使處理系統根據操作具有彈性。可見，該類方法是一種行之有效的處理方法，能夠為此類廢水處理提供理論依據和實例參考。

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