工程概述

  中山某新材料有限公司的排放水主要來自高濃度生產(chǎn)廢水、車間清洗水、地面清洗水、生活污水、初期雨水等。

  高濃度生產(chǎn)廢水主要含有丙烯酸、丙烯酸酯、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、多元醇等大分子有機(jī)物以及磷酸鹽、SS、油脂等。生產(chǎn)廢水主要分為三部分，部分為水性丙烯酸樹脂廢水，第二部分分為醇酸樹脂廢水，第三部分為丙烯酸樹脂廢水，廢水總體來說含高濃度有機(jī)溶劑及樹脂，如若不進(jìn)行收集處理，直接排入受納水體會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染以及危害人體健康。項(xiàng)目廢水可生化性低，處理難度較大。

  根據(jù)中山新材料廢水處理工程的要求，污水處理站設(shè)計(jì)處理能力100m3/d，生化運(yùn)行時(shí)間按每天24h。結(jié)合漓源環(huán)保去水樣化驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析，經(jīng)計(jì)算，每天需處理的COD總量實(shí)際為：1086kg。

  中山新材料廢水處理工程的廢水難點(diǎn)在于樹脂廢水的處理，該廢水具有以下不利條件：

  1、廢水為間歇式排放，水質(zhì)水量波動較大，影響廢水處理系統(tǒng)。

  2、其化學(xué)需氧量(COD)一般高達(dá)幾萬-幾十萬mg/L，屬于高濃度有機(jī)廢水。貴司生產(chǎn)的合成樹脂主要為丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂等，所用的合成樹脂種類繁多，多為高聚合的大分子有機(jī)物質(zhì)，具有分子量高、濃度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、組分復(fù)雜的特點(diǎn)。

  3、可生化性差，廢水含有大量難以生物降解的有機(jī)物，廢水耐生物老化性強(qiáng)。

  4、廢水還含有有毒有害的有機(jī)組分，如甲醛、苯、甲苯等，對微生物有一定的毒副作用。

  5、廢水含油量高，需要進(jìn)行除油處理。

  6、部分廢水中含有大量的有機(jī)酸，呈酸性，具有一定的腐蝕性。

  7、廢水中的污可溶性有機(jī)物形態(tài)存在，一般的混凝沉淀工藝對其沒有任何作用。

  本工程主要采用“Fe-C微電解+混凝沉淀+水解酸化+高效復(fù)合厭氧反應(yīng)器+生物接觸氧化池+混凝沉淀”處理工藝，該工藝具有處理效率高、投資低、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定、有沼氣產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，可確保出水穩(wěn)定，長期達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

根據(jù)建設(shè)單位提供的水量和水質(zhì)數(shù)據(jù)我漓源環(huán)保的化驗(yàn)結(jié)果，決定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如下：

  根據(jù)以上資料計(jì)算，每天需處理的COD總量實(shí)際為：1086kg。

  根據(jù)中山某新材料有限公司要求規(guī)劃，廢水經(jīng)處理后出水的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》DB4426-2001三級標(biāo)準(zhǔn)，具體相關(guān)指標(biāo)如下：

  pH:6～9（無量綱）

  BOD5:300(mg/L)

  CODcr:500(mg/L)

  SS:400(mg/L)

  石油類:20(mg/L)

廢水處理工藝技術(shù)分析

  對于高濃度難降解有機(jī)污水目前主要有以下幾種處理思路：

  1、純物化處理工藝

  采用諸如焚燒、濕式氧化等手段對高濃度難降解有機(jī)污水進(jìn)行處理是危險(xiǎn)廢棄物常用的方法，優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，適應(yīng)性廣，不懼怕任何有毒有害成分。缺點(diǎn)是投資成本高、運(yùn)行成本高、管理難度大、操作成本高、危險(xiǎn)性也高。

  2、物化+生化處理工藝

  采用物化工藝如鐵碳微電解、FENTON氧化等工藝對污水進(jìn)行預(yù)處理，改善污水的可生化性，降低污水中難降解有機(jī)成分的濃度和性狀，然后再進(jìn)行生化處理。工藝流程雖然長一些，但對于大部分難降解有機(jī)污水需要較長停留時(shí)間才能降解,工程投資和運(yùn)行成本比純物化工藝低，安全性和穩(wěn)定性更高。

  3、水解酸化池+生化處理工藝

  水解酸化實(shí)際上就是厭氧消化。水解酸化是厭氧的一和第二個(gè)過程,就是為了防止沼氣產(chǎn)生，將其控制在水解和酸化階段，只要目的是為了提高廢水的生化性，以利于后續(xù)生物處理。由于污水中含有大量的有毒有害成分，而高濃度污水處理的“主力軍”產(chǎn)甲烷菌比較嬌弱，如果直接進(jìn)行厭氧處理，將會對微生物造成沖擊，導(dǎo)致微生物不耐受甚至死亡。因此，我司在進(jìn)行厭氧處理前設(shè)計(jì)了“水解酸化池” 進(jìn)行“預(yù)酸化”處理。

  采用生化處理，具有基建少，投資成本低等特點(diǎn)。該廢水生化處理主要采用“厭氧+接觸氧化”工藝，厭氧反應(yīng)池采用的是我司研發(fā)的高效復(fù)合厭氧反應(yīng)器。采用厭氧的好處是，厭氧比好氧反應(yīng)具有更大的抗沖擊能力和處理負(fù)荷，能高效快速地去除大部分高分子有機(jī)物，終甲烷化，適用于可生化性差的有機(jī)廢水；同時(shí)，采用厭氧不需要進(jìn)行充氧，操作簡單，運(yùn)行方便，可以大幅度的減少曝氣產(chǎn)生的能耗、減少由于處理負(fù)荷低造成的池容大、減少污泥量多等問題。經(jīng)過厭氧后的廢水可大幅度降低進(jìn)入好氧的水質(zhì)波動。同時(shí)在厭氧反應(yīng)器之前設(shè)置水解酸化工藝，該工藝能較大程度的耐受水質(zhì)波動帶來的波動，即可降低進(jìn)入反應(yīng)器的有毒物質(zhì)，還可去除部分COD，改善污水可生化性，并緩解水質(zhì)波動大的問題，保證厭氧反應(yīng)器能長期穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到事半功倍的效果。

工藝流程

  廢水→除油罐→集水池→Fe-C微電解→反應(yīng)池1→初沉池→水解酸化調(diào)節(jié)池→水解酸化池→厭氧調(diào)節(jié)池→高效復(fù)合厭氧反應(yīng)器→生物接觸氧化池→二沉池→反應(yīng)池2→終沉池→達(dá)標(biāo)排放

工藝流程說明

  高濃度廢水首先進(jìn)入除油罐內(nèi)，去除上部浮油后定量排入集水池，在集水池中調(diào)節(jié)水量水質(zhì)。混合均勻后廢水由泵抽入Fe-C微電解池，調(diào)節(jié)pH至適宜反應(yīng)范圍，利用原電池原理將有機(jī)物還原，難以降解的大分子有機(jī)物可以得到初步分解變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，雜環(huán)裂解、有機(jī)物長鏈斷開，形成易生物降解的物質(zhì)，起到改善污水可生化性的作用，減少有毒功能團(tuán)對微生物的毒害。Fe-C微電解池出水進(jìn)入反應(yīng)池1，投加堿、絮凝劑及混凝劑后進(jìn)入初沉池沉淀，去除污水中的懸浮物、老化樹脂和膠體，上清液經(jīng)自流入水解酸化調(diào)節(jié)池。

  在水解酸化調(diào)節(jié)池加入低濃度廢水，調(diào)節(jié)水量水質(zhì)后由泵抽入水解酸化池。在水解酸化池中，針對性投加專性菌種，去除廢水中殘留的醚類和苯類，同時(shí)在水解酸化菌作用下去除部分污染物并將大分子難降解有機(jī)物進(jìn)一步分解成小分子有機(jī)物，便于復(fù)合厭氧反應(yīng)池中的產(chǎn)甲烷菌利用，還避免了污水中的有毒有害物質(zhì)對產(chǎn)甲烷菌的影響。

  水解酸化池出水自流到厭氧調(diào)節(jié)池，在厭氧調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，同時(shí)進(jìn)行加熱和溫度、pH控制，使廢水水質(zhì)達(dá)到高效復(fù)合厭氧反應(yīng)器要求的各個(gè)條件，然后經(jīng)提升泵提升進(jìn)入高效復(fù)合厭氧反應(yīng)器。

  在高效復(fù)合厭氧反應(yīng)器中利用顆粒污泥的高效降解作用，為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)，并在產(chǎn)甲烷菌作用下，將污水中的大部分有機(jī)物分解成二氧化碳和甲烷，去除大部分的有機(jī)污染物，降低后續(xù)好氧處理的有機(jī)負(fù)荷。然后自流到多級接觸氧化池。

  生物接觸氧化工藝是目前污水處理中應(yīng)用廣泛的處理方法，生物接觸氧化法在運(yùn)行初期，少量的細(xì)菌附著于填料表面，由于細(xì)菌的繁殖逐漸形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機(jī)物憑借擴(kuò)散作用，為微生物所利用。但當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，氧已經(jīng)無法向生物膜內(nèi)層擴(kuò)散，好氧菌死亡，而兼性細(xì)菌、厭氧菌在內(nèi)層繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展厭氧菌。經(jīng)過一段時(shí)間后在數(shù)量上開始下降，加上代謝氣體產(chǎn)物的逸出，使內(nèi)層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發(fā)展起來。在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積較大，所以生物膜發(fā)展的每一個(gè)階段都是同時(shí)存在的，使去除有機(jī)物的能力穩(wěn)定在一定的水平上。生物膜在池內(nèi)呈立體結(jié)構(gòu)，對保持穩(wěn)定的處理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。

  從生物接觸氧化池出來的水自流進(jìn)入二沉池固液分離后進(jìn)入反應(yīng)池2。在反應(yīng)池2預(yù)留投加藥劑形成絮狀可沉淀物，經(jīng)終沉池沉淀確保廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后出水達(dá)標(biāo)排放。

  沉淀池采用斜管沉淀工藝。斜管沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”理論，在沉淀池中加設(shè)蜂窩斜管，以提高沉淀效率的一種新型沉淀池。它具有沉淀效率高、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)。其處理效果穩(wěn)定，維護(hù)管理工作量也不大。

  初沉池、終沉池底部污泥排入物化污泥池，二沉池底部污泥排入生化污泥池，濃縮后的污泥再用泵送入板框壓濾機(jī)脫水，脫水后的泥餅外運(yùn)。