催化氧化、水解酸化、好氧氧化工艺处理催化剂废水

王伟萍，钟丽云，徐 静，许嘉龙，谈培聪，张 丽，张建鹏

（上海问鼎环保科技有限公司，上海201600）

1 引言

催化剂废水主要来源于生产过程中产生的废水，废水的主要成分是有机物、氨氮、盐分、水合肼等污染物。某公司的催化剂废水，主要有5股水（酸喷淋塔废水、碱喷淋塔废水、Pt废水、Pd废水、Rh废水），综合废水特性，为高COD、高氨氮、高毒性。其中三股废水（Pt废水、Pd废水、Rh废水）含有有毒物质，该有毒物质为肼类物质。肼类物质具有致癌性和致突变性[1]。

2 废水水质、水量及工程工艺选择

2.1 废水水质、水量

本次设计总水量考虑20t/d。其中Pt废水、Pd废水、Rh废水占70%；酸喷淋塔和碱喷淋塔废水占30%。进水水质见表1，出水水质见表2，出水水质需达到上海市纳管标准－《污水排入城镇下水道水质标准》（DB31/425－2009）。

表1 某公司废水水质

表2 设计污染物排放标准（单位：mg/L，pH除外）

2.2 工艺选择

针对催化剂废水的特点，尽管废水B/C为0.5左右，但实际生化培菌过程中由于肼类毒性物质的存在，细菌在较短时间内很快失去活性。在实验过程中采用催化氧化处理工艺作为废水生化预处理工艺，分解肼类物质。实验证明，催化氧化后废水可生化性较好，采用水解酸化/好氧处理工艺。经过在兼氧条件下，经过水解反应后的溶解性CODcr比例将会大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，为后续生物处理创造更有利的条件[2～3]。小试实验及工程实践结果表明：催化氧化预处理/生化水解酸化/好氧生化氧化工艺对处理催化剂废水具有较好的处理效果。

3 工艺流程及主要构筑物

3.1 工艺流程

催化剂废水及污泥处理工艺流程见图1。

图1 废水及污泥处理工艺流

3.2 主要处理构筑物

主体设备及构筑物见表3。

表3 主体设备及构筑物

3.2.1 催化氧化池

催化氧化池是本处理系统的核心部分。进水量为10m3/d，催化池的有效容积为9.42m3。Pt废水、Pd废水和Rh废水均含水合肼且氨氮高，盐分高，因此加入一定量的催化剂，三股废水经催化氧化池去除水合肼和部分氨氮。除去废水中的抑制物，为后续生化处理创造良好的生存环境。

3.2.2 调节池

废水主要是在工作时间产生的，并且每天的产生的废水水质变化很大，而处理系统按24h运行，设置调节池可保证后续处理系统高效、稳定地运行。

3.2.3 水解酸化池

水解酸化池处理工艺的机理是在缺氧工况下生长繁殖大量的水解细菌和产酸菌，将水中的部分固形物水解为溶解性物质。同时使污染物的C－C打开，一端加入H＋，一端加入OH－，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高和改善废水的可生化性。水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物。因此，提高后续生物处理工艺的生化速率、缩短生化反应时间、减少能耗和运行费用[4]。

3.2.4 好氧氧化池

好氧氧化池是本工程有机质分解效率最高的处理单元。污泥负荷为0.4kg/（kg·d），容积负荷为0.9kg COD/（m3·d）。由于催化剂废水水质的含有的污染物复杂，通过前期的废水处理，去除了有毒有害物质，降低了部分的有机物和氨氮，使得废水中的难溶解物质变成易溶解物质，长链变短链物质，更易于被微生物分解和吸收。由于废水中缺少磷营养元素，向池中投入定量磷酸二氢钾补充生物链营养，保证微生物的正常代谢和活性，每天曝气至少要曝气16h，以使需氧量充足，生物链增长、脱落[5，6]。

4 运行结果分析

4.1 运行结果

经过将近4月的系统调试，系统运行正常。经多次采样测定，均能稳定运行。本工艺出水水质较好，系统耐冲击负荷强，处理效果稳定（表4）。

表4 出水结果

4.2 工程经济技术指标

配套人员为1人，含药剂费，电费吨水处理成本为7.9元/t。

5 结语

采用催化氧化作为催化剂废水中的肼类毒性物质作为生化处理的预处理是有效的；后续水解酸化/好氧生化氧化工艺处理废水，可大幅度降低废水中CODCr，氨氮可满足上海市纳管标准－《污水排入城镇下水道水质标准》（DB31/425－2009）要求。催化氧化/水解酸化/好氧氧化工艺对处理催化剂废水具有较好的处理效果，值得在在类似行业中推广。

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