精細化工廢水處理工程實踐分析

陳朝暉

江蘇國恒安全評價咨詢服務有限公司

近年來，隨著企業(yè)產品的不斷改進和創(chuàng)新、生產能力的不斷加強，廢水水質、水量均發(fā)生了巨大的變化。該企業(yè)的生產廢水不僅COD、TP等常規(guī)污染因子濃度極高，還含有大量鹽分及有機物，為難降解的有機廢水。

一、原水質水量

XX化工企業(yè)主要生產醫(yī)藥和染料中間體，包括DAT、色酚、色基等，使生產廢水含有大量TP、TN、COD等常規(guī)污染物質及高濃度鹽分與生物毒性高的雜環(huán)類有機物。企業(yè)的總廢水量為600m3/d左右，其中，生產廢水占250m3/d左右，生活廢水與沖洗廢水約為350m3/d。因此，一般的廢水處理工藝根本無法達標排放，必須采用“分類收集+分質預處理+強化生化處理”的精細化工處理工藝，加強物化處理和生化處理等措施，才能使水質達標排放。

二、工藝流程

1.車間預處理

車間預處理環(huán)節(jié)是為了較低廢水中的氮磷成分及鹽分，使廢水達到生化處理的要求。為此，項目組深入調查了該化工企業(yè)的產品生產過程，深入了解了產生廢水的生產環(huán)節(jié)，結合企業(yè)自身情況，制定了類收集、分質處理辦法，具體措施如下：（1）應用三效蒸發(fā)器處理幾個主要產生廢水的車間廢水，利用蒸發(fā)技術處理廢水中的鹽分；（2）應用閃蒸方式回收DAT車間氯化工段產生的離心母液中的廢酸，實現資源循環(huán)再利用；（3）利用化學除磷方式處理生產色酚色基產品產生的有磷廢水；（4）生產色酚色基產品不僅會產生有磷廢水，還會產生大量高濃度氨氮廢水，對此氨氮廢水采用先蒸發(fā)回收氨水，后氨吹脫塔吹脫，回收的氨水可以運用于生產工段，實現資源再利用；（5）在DAT車間與色酚色基車間均會產生大量有機廢水，所以，處理這類是高濃度的、生物毒性大的、難降解的有機廢水應該采取高效催化氧化技術，加強其可生化性。

2.物化處理

化工廢水經過車間預處理后，其水質有了一定改善，但還是存在著一定的問題，如COD、TP較高及可生化性較低等問題。而項目組最終確定采用了“氣浮+微電解+Fenton氧化+氣浮”的物化處理方式，這樣不僅能充分清除廢水中的TP，還能有效清除難降解有機物，使增高其生化性，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造良好的條件。并且，在此物化處理過程中，項目組還利用企業(yè)生產過程中產生的廢酸及鐵泥順利制成了FeSO4和Fe2（SO4）3的混合物，此混合物既可以解決廢酸處理難的問題，而且實現了資源再利用，使企業(yè)廢水處理的成本降低。

3.生化處理

生化處理過程的重點就是對廢水中還殘留的氮、磷和COD等污染物進行全面的清除，使水質達標。這個過程中有三個難題需要解決：（1）企業(yè)產品的品種繁多，廢水水質主要是隨著產品的改變而改變（2）廢水中大量的氮、磷在生化調節(jié)池中濃度依然很高（3）生化調節(jié)池中廢水的COD含量依然很高。因此，項目組采用了“厭氧+兩級缺氧/好氧”的生化處理方式。

厭氧段主要的功能室對有機氨的氨化，降解某些有機物。缺氧、好氧段的主要功能是硝化、反硝化，降解有機物等。廢水中含有高濃度的氮、磷、氨決定了項目組選擇兩級缺氧/好氧串聯(lián)的處理方式。一、二級好氧池分別采用接觸氧化法與MBR法，規(guī)定氮負荷為0.03g（g×d），將混合液回流比設計300%，硝化與反硝化的水力停留時間比設置為3:1，MBR池運用PVDF平面膜，膜的平均孔徑為0.2-0.45μm，設計通量為70L/(m2·h)。

三、工程調試

1.污泥培養(yǎng)及馴化

污泥培養(yǎng)及馴化包括兩階段，其一為間歇培養(yǎng)，其二為連續(xù)培養(yǎng)。此研究接種污泥取自某污水處理廠。在厭氧段的間歇培養(yǎng)中，將含水率約為85%100t左右的污泥加入厭氧池中，再將生活污水與沖洗廢水加以稀釋，使VSS確定在6g/L。并定期換水、攪拌水，再根據m(C):m(N):m(P)=300:5:1的比例加入甲醇、尿素、磷酸二氫鉀等，讓COD保持在1-1.5g/L，并保持池內的堿度。而在連續(xù)培養(yǎng)時期，提前準備好營養(yǎng)液泵，將其投入厭氧池中，攪拌，大約四周即可。缺氧/好氧段的間歇培養(yǎng)時期與厭氧段不同的就是開啟鼓風曝氣系統(tǒng)，并根據m(C):m(N):m(P)=200:5:1放入相關營養(yǎng)物質，兩周即可。而在連續(xù)培養(yǎng)時期，根據設計負荷調節(jié)水量，協(xié)調好曝氣量與混合液回流比，三周即可。

2.調試MBR池

MBR池泥污培養(yǎng)馴化的初期應該與好氧池的曝氣系統(tǒng)同步開啟膜組織下的穿孔曝氣裝置，再通過水汽相流在膜表面穿繩剪切力。在間歇培養(yǎng)時期，膜裝置不能承擔MBR池的換水。連續(xù)培養(yǎng)時期，在池內的MLSS達到3g/L才可使用膜裝置抽水。

3.聯(lián)動調試

完成泥污培養(yǎng)和馴化后，就進入了聯(lián)動調試階段，此階段初期要將少量物化處理工段出水與生活污水及沖洗廢水在生化調節(jié)池內均勻混合，再提升進入生化處理，并按比例加入碳、氮、磷等營養(yǎng)物質，檢測COD、氮、磷、MLSS、MLVSS及SV30等。待各項指標均已達標后，在增加系統(tǒng)處理的廢水量，與此同時，減少營養(yǎng)物質的投入，待系統(tǒng)滿負荷后聯(lián)動調試便結束了。

四、成本分析

計算的知：工資成本約為1.82元/m3，電費成本約為4.8元/m3，污泥處理成本約為4.02元/m3，因此，廢水處理的最終成本約為10.64元/m3.

總結

精細化工廢水，要采用源頭控制與綜合處理的方式，這樣能使廢水排放達標，節(jié)約企業(yè)成本。