工程概述

  茂名某合成化工有限公司主要從事精細(xì)化工產(chǎn)品及高分子材料的生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品包括丁苯透明抗沖樹脂、眾和彈性體、2-巰基乙醇、炸藥專用脂、工業(yè)氣體、FFS重包裝膜袋、塑料編織袋、汽車?yán)鋮s液、石油化工助劑、水處理劑、潤滑油（脂）、光（電）纜護(hù)套料、涂膜料色母粒等。項(xiàng)目廢水來源主要為蒸發(fā)冷凝水，廢水中含有大量的有機(jī)物，項(xiàng)目總的設(shè)計規(guī)模為40m3/d。根據(jù)該涂料生產(chǎn)企業(yè)提供的資料，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)計算，每天最大需處理的COD總量為：440kg。

  茂名合成化工廢水處理工程的污水處理站綜合處理能力為40T/D，物化運(yùn)行時間按10h/d設(shè)計，生化運(yùn)行時間按24h/d設(shè)計。

  茂名合成化工廢水處理工程的廢水的主要特點(diǎn)是：有機(jī)物濃度高、水量水質(zhì)變化大、缺乏營養(yǎng)物質(zhì)等特點(diǎn)。該廢水若不經(jīng)處理直接外排，將會帶來嚴(yán)重的污染。

  茂名合成化工廢水處理工程主要采用“預(yù)處理+復(fù)合UASB厭氧反應(yīng)+生物接觸氧化池+化學(xué)氧化”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)計進(jìn)出水水質(zhì)

  根據(jù)茂名合成化工廢水處理工程提供的數(shù)據(jù)、以及漓源環(huán)保工程經(jīng)驗(yàn)，考慮工程投產(chǎn)后生產(chǎn)量的波動及運(yùn)行需要，本工程設(shè)計原水水質(zhì)指標(biāo)如下：

  COD：11000mg/L 

  BOD5：2000mg/L 

  pH：6-9（無量綱）

  氨氮：40mg/L 

  電導(dǎo)率：30μs/cm

  根據(jù)茂名合成化工廢水處理工程要求規(guī)劃，廢水經(jīng)處理后出水執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》DB4426-2001第二時段一級排放標(biāo)準(zhǔn)，具體水質(zhì)指標(biāo)如下：

  pH：6-9（無量綱）

  COD：90(mg/L)

  BOD5：20(mg/L)

  氨氮：10(mg/L)

  SS：60(mg/L)

  色度：40(mg/L)

廢水處理工藝技術(shù)分析

  目前對茂名合成化工廢水處理工程該廢水的主要處理方法有物化法、生物法及化學(xué)氧化等。物化法如氣浮、混凝沉淀等，對廢水的預(yù)處理具有顯著效果；生物法主要為厭氧生物處理和好氧生物處理。具有經(jīng)濟(jì)可行，無二次污染的特點(diǎn)；化學(xué)氧化法如芬頓、Fe-C微電解、催化氧化法，反應(yīng)條件溫和且易操控，選擇性高。

  根據(jù)茂名合成化工廢水處理工程的現(xiàn)狀和漓源環(huán)保大量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，漓源環(huán)保提出如下建議和設(shè)計思路。

  （1）本項(xiàng)目處理的難點(diǎn)就在于廢水高濃度的有機(jī)含量，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(jìn)入生化系統(tǒng)。

  （2）采用混凝沉淀的方法對有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理，可有效去除部分膠體有機(jī)物，對廢水中90%的濁度物質(zhì)可以去除，但對可溶性有機(jī)物的去除效果不明顯。針對這個問題漓源環(huán)保采用鐵碳微電解，利用原電池原理，還原大分子有機(jī)物，最終大分子有機(jī)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(jìn)行，提高廢水的可生化性。

  （3）廢水采用生化處理，具有基建少，投資成本低等特點(diǎn)。該高濃度廢水生化處理主要采用“厭氧+接觸氧化”工藝，厭氧采用復(fù)合厭氧反應(yīng)器，并且在反應(yīng)器之前設(shè)置水解酸化工藝，水解酸化實(shí)際上就是厭氧消化。水解酸化是厭氧的第一和第二個過程，就是為了防止沼氣產(chǎn)生，將其控制在水解和酸化階段，該工藝能較大程度的耐受水質(zhì)波動帶來的波動，還可去除部分COD，主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，漓源環(huán)保在進(jìn)行厭氧處理前設(shè)計了“水解酸化池” 進(jìn)行“預(yù)酸化”處理，可以緩解水質(zhì)波動大的問題，降低進(jìn)入反應(yīng)器的有毒物質(zhì)，保證反應(yīng)器能長期穩(wěn)定運(yùn)行。

  （4）該公司生產(chǎn)廢水可生化性較差，廢水成分復(fù)雜，含有各種難生物降解物質(zhì)，僅采用好氧工藝來處理這種可生化性差的有機(jī)廢水，難以達(dá)到理想效果。生化厭氧段主要采用復(fù)合型UASB厭氧工藝，較傳統(tǒng)UASB厭氧有更好的污泥截留作用，提高污泥濃度，增加生物處理效率。厭氧結(jié)合接觸氧化的生化處理工藝，使得工程投資和運(yùn)行成本比純物化工藝低，能耗少，安全性和穩(wěn)定性更高，處理效果得到保證。

  （5）為確保廢水達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)過生化后采取化學(xué)氧化，在氧化劑的作用下進(jìn)一步分解有機(jī)物。

工藝流程

  生產(chǎn)廢水→調(diào)節(jié)池→pH調(diào)整池→鐵碳微電解池→混凝池1→初沉池→水解酸化池→厭氧調(diào)節(jié)池→上流式厭氧污泥反應(yīng)床（UASB）→流量分配器→多級接觸氧化池→混凝池2→二沉池→化學(xué)氧化池→污泥池→達(dá)標(biāo)排放→壓濾機(jī)→污泥外運(yùn)

工藝流程說明

  茂名合成化工廢水處理工程的廢水首先由廠方收集排入污水站調(diào)節(jié)池，進(jìn)行均衡水質(zhì)水量后由提升泵泵入pH調(diào)整池。在pH調(diào)整池中調(diào)節(jié)pH至適宜鐵碳微電解的范圍。pH調(diào)整池出水自流入鐵碳微電解池，經(jīng)過原電池作用將廢水大分子有機(jī)物分解、還原為小分子物質(zhì)，提高廢水可生化性，再通過自流進(jìn)入水解酸化池。

  在水解酸化池中，針對性投加菌種，去除廢水中殘留的醚類和苯類，同時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。水解酸池出水進(jìn)入?yún)捬跽{(diào)節(jié)池。

  在厭氧調(diào)節(jié)池中對廢水進(jìn)行溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并投加營養(yǎng)鹽，使廢水水質(zhì)達(dá)到厭氧污泥反應(yīng)床要求的各個條件，通過提升泵提升至厭氧反應(yīng)器，廢水在厭氧反應(yīng)器中與厭氧顆粒污泥得以充分接觸，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，最終廢水經(jīng)三相分離器分離后的厭氧消化液排入流量精密分配器。

  在分配器中，對廢水進(jìn)行分流，含有厭氧系統(tǒng)污泥的廢水分流至厭氧調(diào)節(jié)池，并回流至UASB內(nèi)部系統(tǒng)，另一部分廢水精密計量并排至多級接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理。

  生物接觸氧化工藝是目前污水處理中應(yīng)用最廣泛的處理方法，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，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)展的每一個階段都是同時存在的，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。

  接觸氧化池出水自流進(jìn)入二沉池，在二沉池前端預(yù)留混凝反應(yīng)，投加藥劑進(jìn)行泥水分離，去除固體懸浮物，經(jīng)過化學(xué)氧化池，利用氧化劑氧化分解剩余的有機(jī)物質(zhì)，確保廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)排放口排放。

  沉淀池污泥排放到污泥池，由氣動隔膜泵輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水。污泥壓濾脫水后外運(yùn)委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行回收，濾液返回調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。