化工厂污水处理新工艺

李凯波，苏朝辉，王多斌，吴永贵（安徽丰乐农化有限责任公司，安徽合肥230011）



化工厂污水处理新工艺

李凯波，苏朝辉，王多斌，吴永贵
（安徽丰乐农化有限责任公司，安徽合肥230011）

摘要：化工企业生产废水成分复杂，难处理。根据某化工企业废水水质特点，结合相关实际，采用物化和生化联合处理方法。运行结果表明，该工艺处理效果较好，工艺相对稳定，系统总COD、SS、色度去除率分别为99.2%、94.7%、81.2%，出水各项指标均优于《污水综合排放标准》（GB8978- 1996）中三级标准要求。

关键词：污水处理；运行调试；效果

1　概况

随着国家对环境保护的重视程度越来越高，尤其是2015年1月《新环保法》的实施，生产污水治理也越来越成为化工企业生存的首要条件。化工生产过程中废水排放量大，成分复杂，有机物浓度高，对环境污染较大。单一处理工艺往往无法达到预期目的，因此通常采用多级流程联合处理，以达到理想的处理效果［1］。

某化工企业主要从事农药生产，废水中含有大量的盐分、酚类及其它有毒有害物质，废水量高峰期为100m3/d。该化工企业紧邻巢湖，若其有机高浓度污水直接排放至巢湖，将严重影响本地区水资源。

综合废水含有大量盐类（包括硫离子盐类）、酚类及其它有毒有害物质，此类废水成分复杂，简单的生化处理不能保证其处理过后达标。因此，对这类废水首先应进行预处理，对含有硫离子的盐类和酚类废水应先处理盐分，后采用物化和生化相结合的处理方法［2-3］。

2　水质和工艺流程

2.1水质情况

根据该公司当前生产能力，废水处理规模按100m3/d来设计。综合废水水质为COD：30000～45000mg/L，BOD：10000～15000mg/L，SS：1200～2000mg/L，TN：520mg/L，色度：400～600倍，pH：10～14。

2.2工艺流程

此类综合废水成分复杂，生化处理之前需要有物化处理阶段，该阶段处理主要降低废水COD，调节pH，减少SS以及其它有机物，使进入生化系统的废水符合各项指标。工艺流程如图1所示。

图1　废水处理工艺流程Fig.1 Wastewater treatment process

生化系统主要采用水解酸化，厌氧和好氧多级处理相结合，在水解酸化池中主要调节废水中BOD/COD比值。水解酸化工艺是在缺氧条件下（DO≤0.5mg/L），利用水解酸化菌和产酸菌完成水解、酸化两个过程。在这一阶段，废水中的一些小分子有机物降解成乙酸或甲烷等，进一步提高废水的可生化性，为后续降解处理提供稳定的水质。厌氧池有较高的有机污染物去除率，大大降低废水中的COD、BOD5等，为好氧池处理提高效率。此外，厌氧池处理既没有曝气也不需排泥，大大减少了污泥的产生和处理污泥的费用。好氧池采用间隙曝气法，该方法具有处理效率高，污泥膨胀少，耐冲击负荷等优点。

2.3设计参数

生化系统主要构筑物及设计参数见表1。

主要配备设备有2台潜水污泥泵，型号为WQ20- 15- 2.2；罗茨风机2台，型号为FSR125；高效散流式曝气器42套，型号为YJB- 400。

表1　构筑物尺寸及设计参数Tab.1 The sizes of structures and its design parameters

2.4工艺说明

（1）水解酸化-厌氧工艺具有较强的抗冲击能力，缓冲进水水质、水量的变化，为好氧处理提供较为稳定的进水条件。厌氧能处理浓度较高有机污染物，大大降低了水体COD、SS浓度等，为后续好氧系统废水处理节省时间。另外，水解酸化和厌氧系统不需要与氧气接触，且无需排泥，大大节省污泥产量及处置费用，降低废水处理成本［4］。

（2）接触氧化池内设生物填料，配置高效曝气装置，具有高效、曝气均匀等优点，为保障出水水质稳定提供有利条件。

（3）二沉池内设塑料斜管，提高固、液体分离效率，有助于保持出水水质稳定。

3　结果和讨论

3.1催化剂FeSO4量对废水COD的影响

在小试试验中，将500g综合废水（COD约35000mg/L）pH调至3～4，加若干量FeSO4，搅拌0.5h后，加入足量H2O2，一直搅拌24h后检测废水COD，如表2所示。

表2　催化剂用量对COD的影响Tab.2 The effect of catalyst dosage on COD

根据小试实验结果，当催化剂重量为0.5g时，效果较好。催化剂添加量过高会导致成本增加和废水体系盐分浓度的升高；当催化剂添加量过低时，COD去除率不理想，影响生化系统的稳定性。所以，当m（FeSO4）/m（废水）比值为1‰时，COD去除率较佳。

3.2H2O2添加量对废水COD的影响

在小试试验中，将500g综合废水（COD约35000mg/L）pH调至3～4，加0.5g FeSO4，搅拌0.5h后，加入若干重量的H2O2，一直搅拌24h后检测废水COD，如表3所示。

表3　双氧水用量对COD的影响Tab.3 The effcet of hydrogen peroxide dosage on COD

根据小试实验结果，当添加量为5g时，效果较好。但由于H2O2有一定的分解性，因此实际H2O2添加量略大于理论值，所以，当m（H2O2）/m（废水）比值为1%时，COD去除率较佳。

3.3中和池碱的种类对水质的影响

在Fenton反应体系中综合废水显强酸性，必须调节pH值才能进入生化系统。所以，在此步骤就有了碱种类的选择：①氢氧化钠，用此类强碱可以控制成本，但由于化工厂本身盐分浓度就很高，使用氢氧化钠会更加增大盐分浓度，故不宜采用；②氢氧化镁，用此类中强碱可以适当控制盐分浓度，但从成本考虑，氢氧化镁价格偏高；③氢氧化钙，此类中强碱价格便宜，并且一摩尔氢氧化钙提供两摩尔OH-，能更好地控制盐分浓度；同时，氢氧化钙溶解度较低，有利于后续阶段添加絮凝剂时更好地絮凝。所以，无论从工艺还是成本考虑，选择氢氧化钙较为合适。

4　运行效果

图2　COD进出水浓度Fig.2 COD concentration of influent and effluent

图3　SS进出水浓度Fig.3 SS concentration of influent and effluent

图4　进出水色度Fig.4 Colurity of influent and effluent

厌氧池、接触氧化池内引入生活污水至淹没填充料。接触氧化池闷爆24h后排出部分水，再进水，再闷爆6h，然后进水至氧化池溢流口。10天后，开始曝气并投加营养物质如葡萄糖、尿素等。保持生化体系C∶N∶P=200∶5∶1，曝气15天后，开始逐渐进水。经过3个月的生化驯化以及试运行，工艺开始正常运行。

工艺正常后，综合废水经过物化处理，水中COD、BOD、SS等各项指标都有了显著改善，更加适合生化处理。根据运行结果，COD、SS、色度出水指标见图2～图4。从各指标分析，该设计工艺处理效果较好，物化处理和生化处理相结合更适合该类废水，运行稳定可靠。COD出水平均浓度为274mg/L，平均去除率为99.2%；SS出水平均浓度为64mg/L，平均去除率为94.7%，色度平均出水为94倍，平均去除率为81.2%，pH值出水平均为7.36，以上各出水指标优于《污水综合排放标准》（GB8978- 1996）三级排放标准。

5　结论

（1）该化工企业废水经过物化处理后，废水各项指标均有明显改善，为后续生化系统的稳定提供保障，且节省了废水处理时间。

（2）生化工艺运行结果表明，采用水解酸化-厌氧-接触氧化工艺处理化工废水是适合的，处理效果明显，各项指标去除率高。系统总COD去除率为99.2%，SS去除率为94.7%，色度去除率为81.2%。

（3）实践结果显示，该工艺具有较高的抗冲击负荷能力，可以处理水质随时变化的综合废水，以达到污水排放标准。

（4）经成本核算，该套治污工艺成本约为25元/t，治污成本较低，在同类废水治理成本中较为经济。

参考文献

［1］侯晓钰.浅析工业废水治理的必要性［J］.内蒙古石油化工，2014 （2）：26- 27.

［2］于德爽，王晓霞，李伟刚，等.水产品加工成污水处理站运行调试［J］.水处理技术，2012，38（10）：129- 130.

［3］吴婉娥，葛红光，张克峰.废水生物处理技术［M］.北京：化学工业出版社，2003：176- 181.

［4］Anderson，G.K.B. Kaspgilm，O. Ince. Conparision of porous and non- porous medis in upflow anaerobic filter when treating dairy wastewater［J］.Wat.Res，1994，28:1610- 1624.□

New Technology of Sewage Treatment in A Chemical Plant

LI Kai-bo，SU Chao-hui，WANG Duo-bin，WU Yong-gui
（Anhui Fengle Agrochemical Co.，Ltd.，Hefei 230011，China）

Abstract：Considering that sewage from chemical plant composition is complicated and difficult to handle，the physicochemical and biochemical is adopted totreat. It is indicated by the practical operation project that the process has high efficiencyoftreatment and stable water qualityofeffluent. The removal of COD，SS，Colourityare up to99.2%，94.7%，81.2%. All indexes of effluent can meet the third standard in "Integrated Wastewater Discharge Stardard"（GB8978- 1996）respectively.

Key words：sewage treatment；commissioning；effectment

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.023

中图分类号：X703.1

文献标识码：B

文章编号：1008- 553X（2016）03- 0065- 03

收稿日期：2015- 12- 14

作者简介：李凯波（1987-），男，硕士研究生，从事污水处理工作，13956973562，likaibo1121@163.com。