高強玻璃纖維生產(chǎn)污水處理提標改造技術(shù)分析

戴旭鵬

（南京玻璃纖維研究設(shè)計院有限公司，南京 210012）

0 前言

高強玻璃纖維具有高強度、耐高溫、抗沖擊、高透波、耐腐蝕等優(yōu)異的綜合性能，在高性能復合材料以及耐熱材料領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用［1］。與普通無堿玻璃纖維（E玻璃）相比，高強玻璃纖維生產(chǎn)具有小批量、多品種的特點，在同一生產(chǎn)線上需要同時使用紡織型浸潤劑、增強型浸潤劑、紡織增強型浸潤劑，由此產(chǎn)生的污水有機物含量高、種類多，處理效率低。為了響應(yīng)國家環(huán)保政策要求，并從節(jié)能減排的角度出發(fā)，提出了1套高強玻璃纖維生產(chǎn)污水（含多種有機物）處理的提標改造方案。

1 高強玻纖污水的特點

玻璃纖維生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水主要為拉絲車間排放的含浸潤劑的廢水［2-7］，這種有機廢水的性質(zhì)與浸潤劑種類有關(guān)。高強玻璃纖維生產(chǎn)過程中主要有拉絲過程中排放的含有各種浸潤劑的沖洗水、配制浸潤劑時產(chǎn)生的沖洗水、微細玻璃等懸浮物，以及生活污水。

浸潤劑主要成分是環(huán)氧乳液、聚氨酯乳酸、潤滑劑、抗靜電劑、淀粉乳液以及各種偶聯(lián)劑等，除溶劑外大部分是熱穩(wěn)定性高、難溶于水的高分子有機物質(zhì)，由于各種浸潤劑在生產(chǎn)過程中同時使用，排至污水處理站的污水中有機物質(zhì)相對比較復雜，處理難度極大。

2 高強玻纖污水提標改造方案及流程

高強玻璃纖維生產(chǎn)污水含多種高分子化合物，且進水濃度波動比較大，同時玻纖行業(yè)的污水本身缺少生化系統(tǒng)所需營養(yǎng)，污水溶氧量不高。根據(jù)高強玻纖生產(chǎn)污水水質(zhì)情況，設(shè)計采用物化處理+水解酸化+生物接觸氧化為主體的工藝。

工藝流程見圖1。

圖1 提標改造污水處理流程

車間生產(chǎn)污水及廠區(qū)生活污水經(jīng)管道收集后，首先進入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池里的曝氣系統(tǒng)對污水進行預(yù)曝氣處理，然后由提升泵提升進入反應(yīng)池進行加藥反應(yīng)（反應(yīng)目的），再進入初沉池去除廢水中的可沉物和漂浮物，進一步降低廢水 COD 濃度，進入水解酸化池后，將污水中的降解難度大的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到獾挠袡C物，提高污水的可生化性。

接著進入系統(tǒng)核心處理部分：生物接觸氧化池。接觸氧化池里的好氧菌種通過生物氧化作用，大幅度的降低廢水 COD 濃度，然后進入二沉池再一次進行沉淀，活性污泥回流繼續(xù)補充到生化系統(tǒng)中，污水最后進入外排池，達標后排入城市管網(wǎng)作進一步處理。

3 污水提標改造各工藝單元原理說明

3.1 調(diào)節(jié)池

廠區(qū)污水主要由生產(chǎn)污水和生活污水組成，水質(zhì)和水量在24 h之內(nèi)都會有波動變化，這種變化對整個生物處理系統(tǒng)有很大影響，水質(zhì)水量波動越大，過程參數(shù)越難以控制，處理效果越不穩(wěn)定，因此工藝前端設(shè)有調(diào)節(jié)池，用以進行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均化。

設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的：

（1）提高對有機物負荷的緩沖能力，防止生化系統(tǒng)負荷的急劇變化。

（2）減小對物理化學處理系統(tǒng)流量的波動，保證藥劑投加的穩(wěn)定。

（3）因生產(chǎn)需要，暫時無污水進入污水處理系統(tǒng)時，仍能對生化系統(tǒng)繼續(xù)輸入污水。

3.2 反應(yīng)池

反應(yīng)池內(nèi)依次投加氫氧化鈉，聚合氯化鋁，聚丙烯酰胺。反應(yīng)池采用混凝沉淀技術(shù)，向水體投加相應(yīng)的藥劑，達到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)的目的?；炷恋硖幚戆酆托跄?個階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩(wěn)定而形成較小的顆粒；在絮凝階段這些微粒相互凝聚形成較大的顆粒絮凝體，這些絮凝體在一定的沉淀條件下可以從水中分離。

pH 值是影響混凝的一個主要因素，在不同的pH 條件下，鋁鹽的水解產(chǎn)物形態(tài)不一樣，產(chǎn)生的混凝效果也不同。由于混凝水解反應(yīng)中不斷產(chǎn)生 H+，因此要保證水解反應(yīng)充分進行，水中必須有堿去中和 H+，如堿不足，水的 pH 值會下降，水解反應(yīng)不充分，對混凝效果不好。

3.3 沉淀池

沉淀是利用重力沉降的原理來去除污水中懸浮固體的工藝過程，處理設(shè)施是沉淀池。在生化系統(tǒng)前的沉淀池主要是去除無機顆粒和部分有機物，在生化系統(tǒng)后的沉淀池主要是去除微生物體。污水中投加絮凝劑后形成的礬花在沉淀池中沉降處理時，絮體互相碰撞凝聚，顆粒尺寸變大，沉速隨深度加深而增快。生成的礬花在沉淀水處理過程中起著強化和提高處理效率的作用。

本工藝中沉淀池分為平流式和豎流式2種。平流沉淀池為水解酸化系統(tǒng)補充菌泥，二沉池為生物接觸氧化系統(tǒng)補充菌泥。

3.4 水解酸化池

本工藝采用二級水解酸化，水解酸化工藝是集合了厭氧和好氧之間的一種工藝，利用厭氧反應(yīng)中水解和產(chǎn)酸作用，使污水、污泥一次得到處理。在整個水解過程中將厭氧處理控制在反應(yīng)時間較短的第一和第二階段，即在大量水解酸化菌的作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)過程，提高廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基礎(chǔ)。水解酸化池一般用于原水中懸浮物濃度較高或者可生化性差時，將其作為一種預(yù)處理方式，降低后續(xù)處理的負荷。本工藝就是將水解酸化單元作為生物接觸氧化單元的預(yù)處理，提高玻纖污水的可生化性后進入生物接觸氧化池。

水解酸化池具有以下優(yōu)點：

（1）不需要密閉的池，不需要水、氣、固三相分離器，降低了成本，定期維護便捷。

（2）水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要是小分子的有機物，可生化性好，故水解酸化池可以改變原水的可生化性，從而減少處理時間。

（3）反應(yīng)控制在第二階段完成前，出水無發(fā)酵的難聞異味，改善了處理站環(huán)境。

（4）工藝僅產(chǎn)生少量的活性污泥，實現(xiàn)了污水、污泥一次處理。

3.5 生物接觸氧化池

本工藝采用三級生物接觸氧化，生物接觸氧化法又稱為淹沒式生物濾池，是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物處理技術(shù)。它與其他好氧生物膜法共同的特點是：微生物需要在填料表面附著生長。污水流動于填料的空隙中，與生物膜接觸并在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。因其表面積大，可附著的生物量大，同時因其孔隙率大，基質(zhì)的進入和代謝產(chǎn)物的移出、生物膜的自身更新脫落均較為通暢，使得生物膜能保持較高的活性和生化反應(yīng)速率。

生物接觸氧化法有以下特征：

（1）處理效率高，節(jié)省占地。作為生物膜法的生物接觸氧化法不僅兼有活性污泥法的特點，而且其單位體積生物的數(shù)量比活性污泥法多，生物活性高。

（2）掛膜后穩(wěn)定，可以間歇式運行。

（3）污泥生成量少，污泥顆粒大，易于沉淀。

（4）對沖擊負荷有較強的適應(yīng)能力，污水水質(zhì)的波動對系統(tǒng)的影響小。

4 結(jié)果與討論

以 COD 指標為例，改造前后的水質(zhì)如表1：

表1 處理前后 COD 數(shù)據(jù)比較

從表1可以看出，高強玻纖污水的提標改造完成后，處理后的污水各項指標均不僅優(yōu)于改造前的指標，而且遠低于相關(guān)排放標準，高強玻纖生產(chǎn)污水的處理效果得到極大提高。

5 總結(jié)

高強玻纖污水成分復雜，處理難度大，通過對原有污水處理系統(tǒng)進行提標改造，在原先污水達標排放的基礎(chǔ)上進一步降低了 COD 排放量。特別是COD 排放量與改造前的指標有了大幅度的降低，客觀上減輕了城市污水處理廠的處理壓力，也間接降低了對環(huán)境的污染。

同時可以對處理后的污水進行進一步的提純，使其達到生產(chǎn)用水的標準，實現(xiàn)中水回用。

通過此項提標改造工程的實施，可使玻璃纖維生產(chǎn)廠家大幅度降低自來水用量及外排水量，達到了節(jié)能減排的目的。