鐵碳氧化結合傳統生化工藝治理聚乙二醇廢水應用探討

文_陳長藝 湖南恒凱環保科技投資有限公司

1 電子行業中聚乙二醇廢水處理分析與研究

聚乙二醇在電子、電鍍及金屬加工行業中應用廣泛，能與水任意比例互溶，具有難降解，難分離等特點，一般工程實踐中，聚乙二醇廢水治理采用相對成熟的預處理+物化+生化處理工藝，系統前段預處理方式一般有混凝氣浮法、混凝沉淀法、鐵碳微電解法等，后段再采用生化處理工藝進行有效治理。

1.1 混凝氣浮法

氣浮法非常適用于污水中易浮不易沉物質的分離去除，煙塵污水中的浮渣和有機污水中解析出的大團有機物均屬此類。易浮不易沉的污染物在高效的混凝助劑的協同作用下，大部分在氣浮池中能得到有效去除。

1.2 混凝沉淀法

混凝沉淀的用藥及混凝措施與混凝氣浮法的混凝原理及方式一樣。不同的是沉淀法依據的是污物自重下沉的原理，而氣浮法依據的是污物在微小氣泡作用下，向上浮出。由于在分離過程中無需消耗動力，所以運行成本較低，因此在某些工程項目中，此工藝較多被采用。

1.3 鐵碳微電解法

電子工業廢水中往往夾雜著諸多抑制微生物菌群生長的有害物質，難以直接進行生物降解，所以必須對這類廢水進行預處理。在工程實踐上來說，目前鐵碳氧化處理已成功應用于含重金屬如鉻、砷等及含油、含洗滌劑類的工業廢水的綜合處理。通過鐵碳氧化的預處理可以提高廢水的可生化性，達到0.3以上，同時有效截留和消解廢水中有毒有害物質，為后續生化處理提供有利條件。當廢水流經浸沒在其中的鐵屑和碳顆粒或鐵碳規整填料時，由于鐵和碳之間的電極電位差，類似廢水中形成很多微觀電池組。其中電位低的鐵成為陽極，電位高的碳成為陰極，在適宜的微酸性環境下，發生電化學反應，反應產生二價態鐵離子和原子H，化學活性高，能使有機污染物發生斷鏈、開環等情況，從而改變其結構和特性。若設置有曝氣裝置，充氧曝氣，不僅能防止鐵屑填料發生板結，還會發生系列反應，生成的氫氧根離子，能使出水pH值得以提高，而由Fe2+進一步氧化生成的三價鐵離子，逐漸水解生成聚合態的氫氧化鐵膠體物—絮凝劑， 有效地吸附、凝聚水中的污染物質， 對廢水產生凈化作用。

1.4 水解酸化法

水解酸化，是厭氧消化過程的前一、二個階段，水解酸化環境下優勢菌群是兼性厭氧菌，其特點是繁殖快、代謝能力強，同時環境適應性較好。

水解酸化工藝一般具備如下優點：

⑴水解產酸階段的產物主要為一些低分子量的有機物，一定程度上可以調節污水的B/C，提高可生化性，有利于后續深度生化處理，提高污染物的去除率；

⑵一定程度上可減少污泥量的產生。其功能類似于消化池，但系統難厭氧降解的剩余活性污泥產生量較少，污水、污泥同一池體初期處理，無需增設加溫系統；

⑶相對于厭氧處理，如UASB、IC反應器、EGSB等，池型構筑物簡單，不需要攪拌器，一般不設三相分離器，降低了造價，也便于后期維護管理；

⑷水解酸化階段反應迅速，因而所需的處理池體積較小，基建投資得以節省。

1.5 接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種常見的污水處理工藝，不同于活性污泥法，其歸屬于生物膜法處理，處理池內安裝填料，作為微生物菌群生存載體，池底曝氣供氧設施使池體內污水處于混合擾動狀態，讓污水同浸在水中的填料充分接觸，提高污水中污染物質與附著于填料上的微生物菌群的接觸幾率和頻率。氧化池內填料上附著的微生物膜，在有氧的環境下不斷生長，到達一定厚度后的內層微生物菌群，在缺氧環境下發生相應的厭氧代謝，而持續或間歇的鼓風曝氣產生沖刷力，能剝落部分活性較低的生物膜層，促進生物膜層的更新換代。生物接觸氧化法作為常見的廢水凈化處理工藝具有以下特點：生物菌群數量、種類豐富、池體結構簡單，供氧設備成熟、充氧條件好、有較高的容積負荷、污染物去除率高；系統對水質和水量適應力較強、耐沖擊負荷； 剩余污泥產生量少，無污泥膨脹問題，后期便于運行和管理。

1.6 炭濾、砂濾

砂濾和炭濾屬于污水的深度處理設施，兼具吸附、過濾截留作用，一般適用于懸浮雜質較少的水質處理，在水中污雜物含量較多的情況下，容易發生堵塞現象，常常在后續深度處理工藝中選擇，使出水水質更好，達標更有保證。

2 聚乙二醇廢水處理工程實例介紹與分析

湖南某電子集團公司，主要以開發、制造鋁電解電容器、電極箔為主，是湖南省知名品牌企業。企業著眼綠色健康可持續發展，樹立自身品牌形象，對廠區產生的生產廢水進行綜合有效治理。其中含聚乙二醇廢水，為車間刻蝕漂洗工段所排放，水量為100m3/d，經回收提取后，廢水中存留的聚乙二醇的濃度為10～15mg/L，夾雜著其它污染物，排水呈現乳白帶淡藍的感官色。

2.1 進水水質

表1 設計進水水質

2.2 出水水質

表2 《污水綜合排放標準》(GB8978～1996)一級標準

2.3 廢水處理工藝流程確定

廢水處理系統工藝大致流程如下：

廢水經廠區內收集管網收集后進入污水處理站內的集水調節池，集水調節池用泵提升至預處理單元中的酸堿調節池，調節水的酸堿度。酸堿調節池出水進入鐵炭微電解池，在pH值2～4的酸性環境下，發生一系列的氧化還原反應，廢水中污染物質在此單元得以有效降解。鐵炭微電解池出水接著進入后段酸堿調節池，投加石灰調整pH值至6～9；出水進入混凝沉淀系統，混凝沉淀系統中投加聚合硫酸鐵，去除水中CODCr、SS等污染物質。混凝沉淀系統出水進入水解酸化池，間歇鼓風曝氣，池中富集的水解～產酸菌群將不溶性有機物水解為溶解性物質，將高分子量、不易生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質，保證后續進一步的生化處理效果。水解酸化池出水進入接觸氧化池，污水在大量好氧微生物菌群的作用下，CODCr等污染物質最大程度被去除。接觸氧化池出水進入斜管沉淀池，此單元功能在于泥水分離；斜管沉淀池出水進入活性炭過濾裝置，進一步去除CODCr、醇類、SS等污染物質，確保最后出水達標排放。

系統所產生的剩余污泥經排泥系統排入污泥濃縮池后，剩余污泥經過脫水處理后，定期同廠內其他固體廢棄物集中分類處置。

2.4 工藝流程示意框圖（圖1）

圖1

廠區廢水處理系統建成投產后，系統穩定，運行費用低，出水水質優于《污水綜合排放標準》(GB8978～1996)中一級標準的水質指標要求，順利通過環保驗收，為企業帶來了良好的社會效益。

3 結語

鐵碳氧化法+傳統生化的組合處理工藝處理聚乙二醇廢水，系統運行穩定、管理維護方便、效果良好，主要的出水指標均優于排放標準的水質指標要求。

電子行業刻蝕漂洗車間排放的廢水一般pH值較低，一定程度上正好迎合鐵碳微電解所需酸性環境，兩者結合，減少酸的投加消耗，提高治理效果，節約運行成本，對電子行業聚乙二醇廢水治理具有一定的參考意義。