工程概述

  清遠某新材料有限公司主要是不飽和聚酯樹脂、固化劑以及原料等產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水屬于高濃度有機廢水，其高COD值高達160000mg/L，污染物濃度高，對環(huán)境造成一定影響。主要含有大量雙氧水，以及醇類、酮類、酯類等大分子有機物質(zhì)，同時還含有較高的鹽分以及磷酸。廢水總體來說含高濃度有機溶劑及樹脂，同時雙氧水對微生物具有較大的毒性，可生化性低，處理難度較大。

 清遠新材料廢水處理工程的污水處理站綜合處理能力為200m3/d，生化運行時間按24h/d設(shè)計。結(jié)合漓源環(huán)保去水樣化驗結(jié)果以及實際運行經(jīng)驗分析，經(jīng)計算，每天大需處理的COD總量為：1700kg。

  根據(jù)漓源環(huán)保化驗檢測結(jié)果及清遠某新材料有限公司提供的資料數(shù)據(jù)，廢水來源分析如下：

  1、生產(chǎn)廢水：主要來自沖洗釜沖洗廢水，水量10m3/d，廢水主要組成為丁酮（1.8%）、二甘醇（1.2%）、鄰苯二甲酸二甲酯（0.6%）、乙酸乙酯（0.4%）、雙氧水（15%）、硫酸鈉（9%）、磷酸（0.1%），COD濃度約為高達170000mg/L。

  根據(jù)漓源環(huán)保經(jīng)驗，厭氧進水前，生產(chǎn)廢水和生活污水混合COD需在8000mg/l以下，才可以滿足厭氧系統(tǒng)運行時安全穩(wěn)定的要求，故需要190噸/天稀釋水來為生產(chǎn)廢水降低毒性濃度，并且稀釋前生產(chǎn)廢水需要進行預(yù)處理。

  根據(jù)清遠新材料廢水處理工程提供的資料，污水站總設(shè)計處理量為10m3/d，建設(shè)后廢水執(zhí)行廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段三級標準。本工程主要采用“Fenton氧化+氣浮+水解酸化+混凝沉淀1+好氧+混凝沉淀2”處理工藝，該工藝具有處理效率高、投資低、運行費用低、運行穩(wěn)定、可回收利用沼氣等優(yōu)點，可確保出水穩(wěn)定，長期達到排放標準。

設(shè)計進出水水質(zhì)

  根據(jù)清遠某新材料有限公司提供的資料，結(jié)合漓源環(huán)保去水樣化驗結(jié)果以及實際運行經(jīng)驗分析，決定設(shè)計進水水質(zhì)如下:

  1、生產(chǎn)廢水:

  COD:170000mg/L

  水量:10m3/d

  pH:1.0-1.5

  電導率:6800ms/cm

  經(jīng)計算，每天大需處理的COD總量為：1700kg。

  根據(jù)清遠某新材料有限公司要求規(guī)劃，本項目廢水經(jīng)處理后出水的排放標準執(zhí)行廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段三級標準，具體相關(guān)指標如下：

  COD：500(mg/L)

  BOD5：300(mg/L)

  SS：400(mg/L)

  pH：6～9（無量綱）

  LAS：20(mg/L)

  動植物油：100(mg/L)

  硫化物：1.0(mg/L)

廢水處理工藝技術(shù)分析

 對于高濃度難降解有機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污水進行處理是危險廢棄物常用的方法，優(yōu)點是占地面積小，適應(yīng)性廣，不懼怕任何有毒有害成分。缺點是投資成本高、運行成本高、管理難度大、操作成本高、危險性也高。

  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行預(yù)處理，改善污水的可生化性，降低污水中難降解有機成分的濃度和性狀，然后再進行生化處理。工藝流程雖然長一些，但對于大部分難降解有機污水需要較長停留時間才能降解,工程投資和運行成本比純物化工藝低,安全性和穩(wěn)定性更高。

  根據(jù)清遠新材料廢水處理工程廢水的特性，漓源環(huán)保提出以下廢水處理思路分析：

  1、本項目處理的難點就在于廢水高濃度的有機含量，針對有機物的處理方法廣泛采用生物法，其具有高效可行、經(jīng)濟、運行簡單等特點。但廢水中含有的有機質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對分子量大，成分相對較穩(wěn)定，且含有毒害物質(zhì)，難以生化降解，需要經(jīng)過預(yù)處理才可以進入生化系統(tǒng)。

  2、采用混凝的方法對樹脂廢水進行預(yù)處理，可有效去除老化樹脂和部分膠體有機物，對廢水中97%的濁度物質(zhì)可以去除，但對COD的去除效果不明顯。經(jīng)實驗，預(yù)處理的混凝沉淀對去除生產(chǎn)廢水有機濃度的處理效果也不明顯，針對這個問題漓源環(huán)保擬采取Fenton高級氧化進行預(yù)處理，F(xiàn)enton高級氧化具有強氧化性，利用Fenton試劑進行一系列化學反應(yīng)，會產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基（·OH），其氧化電位達到2.8V，僅次于強的氟，廢水中大部分物質(zhì)都能被羥基自由基（·OH）氧化分解。采用Fenton高級氧化可以氧化分解廢水中的高濃度有機物質(zhì)，去除廢水中的有機物，具有處理效率高，不受限制等優(yōu)點。同時雙氧水是Fenton試劑中的一種藥劑，采用Fenton高級氧化法可以有效利用廢水中含有大量的雙氧水，達到以廢治廢的效果，并且能夠減少雙氧水在廢水中的含量，降低生化毒性。經(jīng)試驗，有機物去除率可以達到26%，廢水經(jīng)過Fenton氧化后，大分子有機物可以不同程度的分解為小分子物質(zhì)，有利于后續(xù)生化降解的進行，提高廢水的可生化性。

  3、經(jīng)過Fenton高級氧化后廢水中的雙氧水仍大量存在，需要做進一步預(yù)處理方可進行生化處理。本項目擬采用添加催化劑進行催化將雙氧水轉(zhuǎn)化為水與氧氣，經(jīng)試驗，添加了催化劑后廢水的COD能降到67720mg/L。

  4、經(jīng)過Fenton氧化和催化反應(yīng)去除雙氧水后，廢水中還含有較高的硫酸鹽，廢水電導率達到6.78ms/cm，生化處理不能降低電導率。因此，擬采用稀釋水進行稀釋，通稀釋后硫酸鹽含量由10%降至0.5%，同時廢水有機物濃度得到稀釋，毒性降低，可生化性提高，有利于廢水進行生化處理。

  5、廢水可生化要求有一定的碳氮比，廢水經(jīng)生活污水稀釋后，采用生化處理，具有基建少，投資成本低等特點，還可以減少氮源的投入，合理利用資源。

  生化采用“水解酸化+好氧池”，由于廢水中含有大量的硫酸鹽，采用UASB會產(chǎn)生大量的硫化物，因此，厭氧擬采用水解酸化，進行酸化、改性，能將高分子有機物降解為小分子有機物，打開有機物環(huán)狀結(jié)構(gòu)等，進一步提高了廢水的可生化性，減少進入后續(xù)好氧池的有機物濃度，降低好氧池占地面積、基建投資以及運行成本等。為了進一步優(yōu)化水解酸化，在污水進入水解酸化前，設(shè)置調(diào)節(jié)池對污水進行調(diào)pH、加營養(yǎng)鹽等操作，提高水解酸化處理效率。

  6、雖然采用水解酸化可以減少深度厭氧產(chǎn)物——硫化物的大量產(chǎn)生，但還是會產(chǎn)生一小部分硫化物，為解決水解酸化產(chǎn)生的硫化物，在水解酸化池后增加混凝沉淀，添加鐵鹽進行去除，確保出水硫化物小于1.0mg/L。

工藝流程

 生產(chǎn)廢水→隔油調(diào)節(jié)池→Fenton氧化池→氣浮池→調(diào)節(jié)池→水解酸化池→混凝反應(yīng)池1→物化沉淀池1→好氧池→生化沉淀池→中轉(zhuǎn)池→混凝反應(yīng)池2→物化沉淀池2→達標排放

工藝流程說明

  清遠新材料廢水處理工程生產(chǎn)廢水自流進入隔油調(diào)節(jié)池，在隔油調(diào)節(jié)池里均質(zhì)均量后用泵抽送到Fenton氧化池，在Fenton氧化池加入堿、亞鐵，構(gòu)成Fenton氧化體系，形成強氧化性的OH，與廢水中的還原性物質(zhì)反應(yīng)，去除廢水中的部分有機物，進一步將難以降解的大分子有機物質(zhì)氧化分解，使有機物長鏈斷開，形成易生物降解的物質(zhì)。Fenton出水進入氣浮池，投加堿與絮凝劑，經(jīng)過混凝反應(yīng)產(chǎn)生膠體物質(zhì)進一步經(jīng)溶氣氣浮去除經(jīng)Fenton氧化后的不溶產(chǎn)物。

  經(jīng)過氣浮后進入出水輪流進入間歇式反應(yīng)池1/2，投加催化劑，去除廢水中殘留的雙氧水，出水進入調(diào)節(jié)池。

  在調(diào)節(jié)池中對廢水水質(zhì)水量進行調(diào)節(jié)，再經(jīng)提升泵提升進入水解酸化池，在水解酸化池中，利用發(fā)酵菌、水解菌、產(chǎn)酸菌等的高效降解作用，聯(lián)合將高分子有機物降解為小分子有機物，降低后續(xù)好氧處理的有機負荷。出水排至混凝沉淀池1，主要是添加鐵鹽去除水解酸化池產(chǎn)生的硫化物，通過沉淀的方式將硫分離出來，確保廢水出水的硫化物指標能達到排放標準。經(jīng)過物化沉淀池1出水后，進入好氧池進行好氧生化處理。

  從好氧池出來的水自流進入生化沉淀池，進行泥水分離，生化沉淀池出水進入中轉(zhuǎn)池，經(jīng)過中轉(zhuǎn)池提升泵泵入混凝反應(yīng)池2，投加混凝劑及絮凝劑后進入物化沉淀池2進行沉淀，去除污水中的懸浮物和膠體，上清液經(jīng)自流入標準排放口后達標排放。

沉淀池污泥由排泥泵泵入污泥池進行濃縮，濃縮后輸送到箱式壓濾機脫水后外運處理。