铁碳氧化结合传统生化工艺治理聚乙二醇废水应用探讨

文_陈长艺 湖南恒凯环保科技投资有限公司

1 电子行业中聚乙二醇废水处理分析与研究

聚乙二醇在电子、电镀及金属加工行业中应用广泛，能与水任意比例互溶，具有难降解，难分离等特点，一般工程实践中，聚乙二醇废水治理采用相对成熟的预处理+物化+生化处理工艺，系统前段预处理方式一般有混凝气浮法、混凝沉淀法、铁碳微电解法等，后段再采用生化处理工艺进行有效治理。

1.1 混凝气浮法

气浮法非常适用于污水中易浮不易沉物质的分离去除，烟尘污水中的浮渣和有机污水中解析出的大团有机物均属此类。易浮不易沉的污染物在高效的混凝助剂的协同作用下，大部分在气浮池中能得到有效去除。

1.2 混凝沉淀法

混凝沉淀的用药及混凝措施与混凝气浮法的混凝原理及方式一样。不同的是沉淀法依据的是污物自重下沉的原理，而气浮法依据的是污物在微小气泡作用下，向上浮出。由于在分离过程中无需消耗动力，所以运行成本较低，因此在某些工程项目中，此工艺较多被采用。

1.3 铁碳微电解法

电子工业废水中往往夹杂着诸多抑制微生物菌群生长的有害物质，难以直接进行生物降解，所以必须对这类废水进行预处理。在工程实践上来说，目前铁碳氧化处理已成功应用于含重金属如铬、砷等及含油、含洗涤剂类的工业废水的综合处理。通过铁碳氧化的预处理可以提高废水的可生化性，达到0.3以上，同时有效截留和消解废水中有毒有害物质，为后续生化处理提供有利条件。当废水流经浸没在其中的铁屑和碳颗粒或铁碳规整填料时，由于铁和碳之间的电极电位差，类似废水中形成很多微观电池组。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在适宜的微酸性环境下，发生电化学反应，反应产生二价态铁离子和原子H，化学活性高，能使有机污染物发生断链、开环等情况，从而改变其结构和特性。若设置有曝气装置，充氧曝气，不仅能防止铁屑填料发生板结，还会发生系列反应，生成的氢氧根离子，能使出水pH值得以提高，而由Fe2+进一步氧化生成的三价铁离子，逐渐水解生成聚合态的氢氧化铁胶体物—絮凝剂， 有效地吸附、凝聚水中的污染物质， 对废水产生净化作用。

1.4 水解酸化法

水解酸化，是厌氧消化过程的前一、二个阶段，水解酸化环境下优势菌群是兼性厌氧菌，其特点是繁殖快、代谢能力强，同时环境适应性较好。

水解酸化工艺一般具备如下优点：

⑴水解产酸阶段的产物主要为一些低分子量的有机物，一定程度上可以调节污水的B/C，提高可生化性，有利于后续深度生化处理，提高污染物的去除率；

⑵一定程度上可减少污泥量的产生。其功能类似于消化池，但系统难厌氧降解的剩余活性污泥产生量较少，污水、污泥同一池体初期处理，无需增设加温系统；

⑶相对于厌氧处理，如UASB、IC反应器、EGSB等，池型构筑物简单，不需要搅拌器，一般不设三相分离器，降低了造价，也便于后期维护管理；

⑷水解酸化阶段反应迅速，因而所需的处理池体积较小，基建投资得以节省。

1.5 接触氧化法

生物接触氧化法是一种常见的污水处理工艺，不同于活性污泥法，其归属于生物膜法处理，处理池内安装填料，作为微生物菌群生存载体，池底曝气供氧设施使池体内污水处于混合扰动状态，让污水同浸在水中的填料充分接触，提高污水中污染物质与附着于填料上的微生物菌群的接触几率和频率。氧化池内填料上附着的微生物膜，在有氧的环境下不断生长，到达一定厚度后的内层微生物菌群，在缺氧环境下发生相应的厌氧代谢，而持续或间歇的鼓风曝气产生冲刷力，能剥落部分活性较低的生物膜层，促进生物膜层的更新换代。生物接触氧化法作为常见的废水净化处理工艺具有以下特点：生物菌群数量、种类丰富、池体结构简单，供氧设备成熟、充氧条件好、有较高的容积负荷、污染物去除率高；系统对水质和水量适应力较强、耐冲击负荷； 剩余污泥产生量少，无污泥膨胀问题，后期便于运行和管理。

1.6 炭滤、砂滤

砂滤和炭滤属于污水的深度处理设施，兼具吸附、过滤截留作用，一般适用于悬浮杂质较少的水质处理，在水中污杂物含量较多的情况下，容易发生堵塞现象，常常在后续深度处理工艺中选择，使出水水质更好，达标更有保证。

2 聚乙二醇废水处理工程实例介绍与分析

湖南某电子集团公司，主要以开发、制造铝电解电容器、电极箔为主，是湖南省知名品牌企业。企业着眼绿色健康可持续发展，树立自身品牌形象，对厂区产生的生产废水进行综合有效治理。其中含聚乙二醇废水，为车间刻蚀漂洗工段所排放，水量为100m3/d，经回收提取后，废水中存留的聚乙二醇的浓度为10～15mg/L，夹杂着其它污染物，排水呈现乳白带淡蓝的感官色。

2.1 进水水质

表1 设计进水水质

2.2 出水水质

表2 《污水综合排放标准》(GB8978～1996)一级标准

2.3 废水处理工艺流程确定

废水处理系统工艺大致流程如下：

废水经厂区内收集管网收集后进入污水处理站内的集水调节池，集水调节池用泵提升至预处理单元中的酸碱调节池，调节水的酸碱度。酸碱调节池出水进入铁炭微电解池，在pH值2～4的酸性环境下，发生一系列的氧化还原反应，废水中污染物质在此单元得以有效降解。铁炭微电解池出水接着进入后段酸碱调节池，投加石灰调整pH值至6～9；出水进入混凝沉淀系统，混凝沉淀系统中投加聚合硫酸铁，去除水中CODCr、SS等污染物质。混凝沉淀系统出水进入水解酸化池，间歇鼓风曝气，池中富集的水解～产酸菌群将不溶性有机物水解为溶解性物质，将高分子量、不易生物降解的物质转化为易于生物降解的物质，保证后续进一步的生化处理效果。水解酸化池出水进入接触氧化池，污水在大量好氧微生物菌群的作用下，CODCr等污染物质最大程度被去除。接触氧化池出水进入斜管沉淀池，此单元功能在于泥水分离；斜管沉淀池出水进入活性炭过滤装置，进一步去除CODCr、醇类、SS等污染物质，确保最后出水达标排放。

系统所产生的剩余污泥经排泥系统排入污泥浓缩池后，剩余污泥经过脱水处理后，定期同厂内其他固体废弃物集中分类处置。

2.4 工艺流程示意框图（图1）

图1

厂区废水处理系统建成投产后，系统稳定，运行费用低，出水水质优于《污水综合排放标准》(GB8978～1996)中一级标准的水质指标要求，顺利通过环保验收，为企业带来了良好的社会效益。

3 结语

铁碳氧化法+传统生化的组合处理工艺处理聚乙二醇废水，系统运行稳定、管理维护方便、效果良好，主要的出水指标均优于排放标准的水质指标要求。

电子行业刻蚀漂洗车间排放的废水一般pH值较低，一定程度上正好迎合铁碳微电解所需酸性环境，两者结合，减少酸的投加消耗，提高治理效果，节约运行成本，对电子行业聚乙二醇废水治理具有一定的参考意义。