一種零散工業廢水處理工藝

杜子謙

(佛山市高明科朗環保科技有限公司，廣東 佛山 528500)

經濟快速發展帶來的水污染問題，已引起全民高度重視。近年來，一系列新環保政策的頒布與實施，使我國廢水排放日益規范化。目前，集中式處理是我國工業企業的廢水處理的主要模式，將各廢水流匯集于同一廢水處理廠混合、統一處理后排放。集中式處理具有運行可靠、管理和控制方便的優點[1]。然而，部分小微企業生產過程中產生的生產廢水量較小，這些零散廢水若也采用集中式處理，昂貴的鋪設管道費用顯然會造成效益極其低下。若可以把這些零散廢水采用分散式處理模式，利用小規模二級達標處理裝置進行處理，則可以更好兼顧環境保護和經濟效益。

1 基本資料

表1 設計進水、出水水質表Table 1 Designed influent and effluent water quality

本設計研究對象為南方鄉鎮的零散工業廢水，廢水來源于印刷廠、家具廠和食品廠，廢水水質見表1。設計水量為300噸/天，設計出水水質參考《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)二級標準和當地環保政策制定(見表1)。

2 廢水處理工藝確定

2.1 工藝設計原則

零散工業廢水產生單位多為小微企業，日產生廢水量小，配套廢水處理設施設計時宜綜合比較多種處理工藝，選擇先進、技術經濟合理的處理工藝技術，處理工藝力求高效節能和運行費用低。同時，用地緊張決定廢水處理設施不易占地過大。另外，小規模二級達標處理裝置要求減少日常維護檢修工作量，做到技術可靠、經濟合理。

2.2 工藝比選

目前，國內針對類似水質的污水處理方法主要有物理法、化學法和生物法。各種方法的優缺點和具體工藝見表2。

2.2.1 物理法

(1)吸附法

吸附法是在廢水中投加吸附劑，從而吸附有機物，吸附飽和的吸附劑需要再生。常用的吸附劑有活性炭、殼聚糖、沸石等。吸附廢水處理中，主要用于去除水中的COD。但單純采用吸附法，吸附劑吸附飽和后的再生手段麻煩，再生設備昂貴，使得運行費用較高[2]。

(2)膜分離

膜分離技術是壓差驅動下，利用半透膜大部分溶質不能透過的特性，將廢水中大于膜孔徑的微粒、膠體和大分子有機物等污染物截留去除的技術。近年膜分離技術雖已獲得長足發展，但在國內大多運用水的深度處理，由于其費用高昂、處理能力較小，使用的案例較少[2-3]。

2.2.2 化學法

(1)化學沉淀

化學沉淀法是目前應用較廣的方法，因其具有價格便宜、加藥量易控制成為常規處理方法之一。化學沉淀是一項利用鋁鹽或鐵鹽水解形成膠體的吸附和卷帶等作用，將水中污染物聚集，并重力沉降去除的技術。但一般單獨采用化學沉淀，不足以使廢水達標排放，所以常被用于工業廢水預處理[4]。

(2)化學氧化

化學氧化技術是利用雙氧水、臭氧和二氧化氯等強氧化劑，對水中有機物進行氧化去除。實際工程表明，化學氧化法對高COD和生化性差的廢水具有較好的處理效果。然而，化學氧化技術成本普遍偏高，且藥劑多是危化品，采購和儲存較麻煩[5]。

2.2.3 生物法

(1)傳統活性污泥法

傳統活性污泥法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續混合培養，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有機污染物。傳統活性污泥法對進水水質、水量變化的適應性較低，運行效果易受水質、水量變化的影響，且曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費用高[6]。

(2)氧化溝工藝

氧化溝是活性污泥處理工藝的一種變形工藝，采用呈封閉的環形溝渠曝氣池使污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循環流動。通過這種循環流動從而完成對廢水的污染物進行處理。氧化溝在技術上具有凈化程度高、耐沖擊、運行穩定可靠、操作簡便、管理方便、維修簡單、投資少、能耗低等特點。但氧化溝難以在較短的時間內對COD取得較高的去除率[7]。

(3)生物濾池

在生物處理技術中，生物濾池作為第三代生物膜法技術，兼具生物氧化、生物絮凝及過濾截留作用，尤其對低濃度污染物廢水具有很好的去除作用。具有占地面積小，操作可靠性高和出水水質好等優點。

表2 廢水處理方法比較Table 2 Comparison of wastewater treatment methods

(4)生物接觸氧化

生物接觸氧化法是利用填料附著的生物膜和懸浮活性污泥同時作用，達到高效去除水中污染物的一種技術。該技術兼具活性污泥法和生物濾池的優點，廢水處理效率高，運行管理簡單，建設費用低，污染物種類的變化適應能力較強，適合運維技術較低的中小城鎮中推廣應用[8]。

2.3 工藝確定

方法比選結果表明，目前最成熟、應用最廣的生物法作為去除有機物基本的方法，具有處理成本低廉、無二次污染、運行穩定等優點，較適合用于零散廢水主體處理工藝的要求。考慮進水COD和懸浮物含量較高，有必要采用化學混凝沉淀進行預處理。同時，由于BOD5：CODCr=0.22<0.3，污水可生化性較差。因此，在充分考慮零散工業廢水特點后，工程技術應用經驗，提出采用“混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化+沉淀過濾”的處理工藝路線。

3 工藝流程設計

圖1 零散工業廢水處理工藝流程Fig.1 Scattered industrial wastewater treatment process

零散工業廢水處理工藝流程圖如圖1所示，零散廢水先經過格柵沉砂池，除去大規格懸浮物和砂礫后，收集到調節池與部分二沉池出水進行稀釋。接著泵送至混凝反應池，分步投加絮凝劑、PAM混凝沉淀后，匯入初沉池進行泥水分離。由于廢水含有較高的石油類物質，固需在浮選劑輔助下進行氣浮除油。為了可以為后續生化創造合適的處理條件，廢水還需經過酸化水解池，以增強其可生化性。之后，廢水送入接觸氧化池，利用生物膜和懸浮活性污泥，對水中殘存污染物進行較為徹底的去除。生物接觸氧化池出水至二沉池除去脫落的生物膜等懸浮物，然后部分自流到采用雙層濾料的普通快濾池進行過濾，部分回流至調節池用于稀釋原水。過濾出水至清水池，然后自流到排放口進行排放。清水池儲存一部分處理后的廢水用于濾池反沖洗。初沉池、氣浮和二沉池剩余污泥收集后先進行濃縮，之后再進行壓濾脫水，所得泥餅外運處理。工藝各環節產生的惡臭氣體，采用負壓收集后，統一經過生物濾池處理后排放。

4 結 語

零散工業廢水由于水量小的特點，若采用常見的集中式處理效益較低，利用小規模處理裝置進行分散式處理是較為可行的策略。本文以某南方鄉鎮的零散工業廢水為研究對象，在綜合比較多種廢水處理工藝，并結合水質、水量特征后，提出一套“混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化+沉淀過濾”的處理工藝。經過此工藝處理后的廢水完全能夠到達當地排放標準。本文可為其它地區零散工業廢水處理工藝設計提供參考借鑒。