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摘要：針對鹽城市某化工企業(yè)生產(chǎn)有機胺和香料2種產(chǎn)品產(chǎn)生的化工廢水，采用在2個工段各鋪設2套管網(wǎng)對每個工段產(chǎn)生的高低COD廢水進行分類收集、處理，利用“鐵炭微電解+Fenton催化氧化+中和+絮凝沉淀”工藝處理高COD廢水，其出水與低COD廢水混合，再通過“水解酸化+A/O+MBR+ 氧化池(應急用)”組合工藝處理。實際運行結果表明，出水COD為465mg/L，SS、、NH4+-N、TP、TN、甲醛、甲苯的質(zhì)量濃度分別為350、45、1.7、52、0.08、0.1mg/L，各指標均優(yōu)于《關于〈鹽城市沿?；@區(qū)環(huán)境影響評價與環(huán)境保護規(guī)劃報告〉的批復》(蘇環(huán)管[2003]90號)中園區(qū)污水處理廠的接管標準，處理費用為9.37元/m3。

    我國化工行業(yè)飛速發(fā)展，對中國經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻，截至2016 年底，化工企業(yè)在全國工業(yè)企業(yè)中比例已達到7%[1]。但隨著大量化工產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)生大量的化工廢水，如未經(jīng)處理直接排放到水體中，不僅會造成水體污染，而且嚴重危害周圍環(huán)境，危及人們的身體健康?；U水含有大量難降解的有機物，且水質(zhì)波動大，對微生物具有毒害作用，單工藝處理效果往往達不到預期效果，因此一般采用“預處理+ 二級生化處理”的聯(lián)合處理工藝，出水直接排放或接入城鎮(zhèn)污水處理廠。

1 工藝流程

    鹽城市某化工有限公司以生產(chǎn)有機胺和香精香料等精細化學品為主，廢水排放量為600t/d。廠內(nèi)實現(xiàn)分質(zhì)分流，在2個工段各鋪設2套污水管網(wǎng)，對產(chǎn)生的廢水分高低COD 進行收集：2種產(chǎn)品生產(chǎn)工藝廢水、設備沖洗廢水、有機胺生產(chǎn)中產(chǎn)生的45t/d鹽質(zhì)量濃度115g/L 經(jīng)三效蒸發(fā)除鹽預處理后收集的廢水等為高COD廢水，合并收集至調(diào)節(jié)池1，廢水中主要含有揮發(fā)酚、酯類、甲苯、乙酸等污染物，產(chǎn)生量為500t/d;車間地面沖洗水、初期雨水以及生活污水等為低COD廢水，合并收集至調(diào)節(jié)池2，產(chǎn)生量為100 t/d。其廢水水質(zhì)如表1。工程出水水質(zhì)執(zhí)行“蘇環(huán)管[2003]90號”文件中園區(qū)污水處理廠的接管標準(表1)。

    根據(jù)廢水水質(zhì)和水量特點，結合實際工程情況和實驗結果，采用“鐵炭微電解+Fenton 催化氧化+中和+ 絮凝沉淀”進行預處理，并與低COD廢水混合，通過“水解酸化+A/O+MBR池+ 氧化池(應急用)”進行處理。如圖1所示。

2 裝置與設計參數(shù)

    2.1 三效蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)

    化工廠產(chǎn)生的高含鹽廢水主要污染物為鹽類和有機物，且有機物中大部分屬大分子類。該廢水收集進入三效蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)進行預處理，使水和非揮發(fā)性的溶解物(鹽類，大分子有機物)相分離，降低廢水鹽度，提高其可生化性，為后續(xù)處理提供有利條件。

    設計參數(shù)：蒸發(fā)處理能力2t/h;占地面積l×b=1.5m×4.0m;設備數(shù)量：蒸發(fā)器3臺，預熱器1臺，冷凝器1臺，冷卻器1臺;配套設備：成套，含蒸發(fā)分離器準1.0m×6.5m、預熱器準0.7m×2.6m，混合式冷凝器準0.7m×26m，冷卻器準0.5m×2.4 m，熱壓泵，真空泵，物料泵，平衡槽，離心結晶，電控箱，工作臺，及所有管路、閥門等，單套總運行功率22kW。

    2.2 調(diào)節(jié)池1

    調(diào)節(jié)池1，1座，收集2個工段產(chǎn)生的工藝廢水、設備沖洗水等高COD廢水以及經(jīng)三效蒸發(fā)脫鹽廢水。為避免水質(zhì)水量不均勻?qū)е绿幚硇屎吞幚矸€(wěn)定性降低，設置具有調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié)池，以保證后續(xù)處理工序長期穩(wěn)定運行。調(diào)節(jié)池內(nèi)加入硫酸，調(diào)節(jié)廢水pH至2～4，為后續(xù)的微電解工藝提供酸性條件，內(nèi)置曝氣攪拌裝置，防止SS 沉降發(fā)臭。

    規(guī)格：l×b×h=11m×5.2m×3.3m，有效容積170m3，設計體積流量qV=500 m3/d;停留時間8.2 h;地下鋼砼結構，玻璃鋼防腐。

    2.3 微電解池

    微電解池，2套。接受來自調(diào)節(jié)池廢水。在酸性條件下，微電解起到吸附絮凝和氧化還原的作用，可降低廢水中的色度、SS、COD，使廢水中的芳香化合物斷鏈、開環(huán)，便于被進一步氧化，并降低其毒性提高廢水的可生化性?，F(xiàn)有微電解裝置選用成套設備，出水自流進入Fenton 氧化池。微電解池底部設有進水管和曝氣管，上部設溢流口。

    規(guī)格：準3m×6m。有效容積85m3。停留時間4.1h。

    碳鋼結構，玻璃鋼防腐。

    2.4 芬頓氧化池

    芬頓試劑(H2O2和FeSO4混合制劑)具有較強的氧化性，可充分氧化廢水中經(jīng)微電解處理后斷鏈、開環(huán)的部分難降解的有機物，進一步提高廢水的可生化性。芬頓氧化池，1 座，采用2 點進雙氧水，前段處理已調(diào)節(jié)廢水pH至2～4，不需再調(diào)節(jié)pH，出水進入絮凝沉淀池。

    規(guī)格：5.3m×1.6m×2.3m，有效容積19.5m3。鋼砼結構，玻璃鋼防腐。

    2.5 絮凝沉淀池

    絮凝沉淀池，1座，接納來自芬頓氧化處理廢水。通過投加NaOH 溶液調(diào)節(jié)廢水pH，為了改善絮體的沉降效果，向加堿后的廢水中投加助凝劑PAM，絮凝沉淀后降低廢水中的膠體COD和色度。

    中和段l×b×h=1.6m×1.6m×2.3m，絮凝段l×b×h=3.7m×1.6m×2.3m，沉淀區(qū)l×b×h=7.3m×5.5m×5.3m，設計qV=500m3/d，沉淀區(qū)水力表面負荷0.52m3/(m2·h)，有效容積220m3。鋼砼結構，池內(nèi)壁玻璃鋼防腐。

    2.6 調(diào)節(jié)池2

    調(diào)節(jié)池2，1座，收集經(jīng)預處理之后廢水與兩工段產(chǎn)生的車間地面沖洗水、生活污水、初期雨水等低COD廢水的混合廢水。為避免水質(zhì)及水量沖擊導致生化處理穩(wěn)定性降低，設置具有調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié)池，以保證后續(xù)處理工序長期穩(wěn)定運行。

    規(guī)格：l×b×h=8m×5m×5m，有效容積180m3，設計qV=600m3/d，停留時間7.2h。地下鋼砼結構，池內(nèi)壁玻璃鋼防腐。

    2.7 水解酸化池

    水解酸化池，1座，利用異養(yǎng)型兼性細菌將廢水中難降解的大分子有機物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機物，將不溶性的有機物轉(zhuǎn)化為溶解性的有機物，形成有機酸、醇類和醛類等，提高廢水的可生化性，為后續(xù)的處理工藝創(chuàng)造有利條件。MBR工藝產(chǎn)生的剩余污泥可在厭氧水解池內(nèi)消化，削減生化污泥量，降低污泥處理成本。COD容積負荷NV=0.58 kg/(m3·d);控制DO的質(zhì)量濃度不高于0.3mg/L。

    規(guī)格：l×b×h=11m×7m×5m，設計qV=600m3/d，有效容積350m3。地上鋼砼結構，內(nèi)壁玻璃鋼防腐。

    2.8 A/O 池

    缺氧段，1座，進一步對水中有機物進行降解，并通過反硝化菌的作用將回流混合液中的亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成氮氣釋放NV=0.68kg/ (m3·d);控制DO質(zhì)量濃度不高于0.5 mg/L。

    規(guī)格：l×b×h=11m×7 m×5m，設計qV=600m3/d，有效容積350m3。地上鋼砼結構，池內(nèi)壁玻璃鋼防腐。

    好氧段，1 座，采用接觸氧化法，進一步去除水中的COD。生物接觸氧化池內(nèi)設置組合填料，廢水與生物膜接觸過程中，有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化形成微生物絮凝體以及填料中生物膜。NV=0.44 kg/(m3·d);控制DO 的質(zhì)量濃度2.0～3.0mg/L。

    規(guī)格：l×b×h=15×m 11m×5m;設計qV=600m3/d，有效容積750m3，污泥質(zhì)量濃度900mg/L。地上鋼砼結構。

    2.9 MBR 池

    MBR 池，1座，通過膜的過濾將微生物完全截留在生物反應器中，實現(xiàn)了對污染物去除效率高、脫氮能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。MBR池選用孔徑在0.08～0.3μm 的浸沒式膜組件，出水經(jīng)濾膜過濾后由泵抽出。從填料上脫落的生物膜，經(jīng)污泥泵打入水解酸化池回用污泥，絮凝沉淀池污泥打入板框壓濾機，經(jīng)加藥后壓濾。

    規(guī)格：l×b×h=8.2 m×4 m×5 m;設計qV=600m3/d，

    有效容積150m3。地上鋼砼結構。

    2.10 氧化池

    氧化池，1座，用于對MBR池出口的工藝廢水進行深度處理，確保出水中NH4+-N 含量達到排放標準，達標后經(jīng)清水池直接排入園區(qū)污水處理廠。MBR池出水收集進入氧化池，通過投加氧化劑(次氯酸鈉等)實現(xiàn)深度處理，確定出水達標。水質(zhì)完全可以達到接管要求后，直接排入清水池。

    規(guī)格：l×b×h=2.5m×4m×5m，設計qV=600 m3/d，有效容積45m3。鋼砼結構，池內(nèi)壁玻璃鋼防腐。

    2.11 清水池

    清水池，1座，處理出水達標之后，排入清水池，經(jīng)當?shù)丨h(huán)保部門監(jiān)測并允許后，由泵打入接管園區(qū)污水處理廠。

    規(guī)格：l×b×h=8.2 m×4m×5m，設計qV=600m3/d，有效容積150m3。地下鋼砼結構。

3 運行情況

    該廢水處理設施于2016年11月開始運行調(diào)試，穩(wěn)定運行 年，期間出水水質(zhì)穩(wěn)定，處理效果明顯。經(jīng)當?shù)氐?方檢測機構對各處理單元的出水進行連續(xù)抽樣檢測，檢測數(shù)據(jù)結果顯示，其主要指標均達到“蘇環(huán)管[2003]90 號”接管標準。各處理單元水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)如表2所示。

    該項目工程總投資約為480.6萬元，其中構筑物土建投資303萬元，主要設備和裝置投資113.9萬元，其他費用63.7萬元。

    動力費用：污水處理站實際運行功率為96kW，電費按江蘇省一般工業(yè)電價為0.8601元/(kW·h)，處理成本為3.3元/m3;藥劑費用：含H2SO4、NaOH、PAM、PAC、H2O2、FeSO4、NaClO等的使用，處理成本為4.59 元/m3;人工費用：含工人工資、維修成本、低值易耗成本，處理成本為1.58 元/m3?？傔\行費用9.47 元/m3。

4 結論

    針對鹽城某化工廠2個工段產(chǎn)生的廢水水質(zhì)差異大、水量不穩(wěn)定等特點，采用了2套管網(wǎng)對高COD和低COD廢水進行分類收集，高COD 廢水采用鐵炭微電解+Fenton 催化氧化+ 中和+ 絮凝沉淀工藝進行預處理，處理后廢水與低COD 廢水采用水解酸化+A/O+MBR+ 氧化池(應急用)工藝處理，混合處理后最終出水COD 為465 mg/L，SS、NH4+-N、TP、TN、甲醛、甲苯的質(zhì)量濃度分別為350、45、1.7、52、0.08、0.1mg/L，各項指標均穩(wěn)定達到“蘇環(huán)管[2003]90 號”接管標準。

    針對復合化工廢水難處理的特點，該廢水處理工藝具有處理效果好、使用壽命長、系統(tǒng)抗沖擊能力強、出水水質(zhì)穩(wěn)定、社會效益明顯的優(yōu)點，其運行總費用為9.37元/m3，可為其他化工行業(yè)廢水處理及提標改造提供參考借鑒。