揚(yáng)中工業(yè)一體化廢水處理設(shè)施優(yōu)質(zhì)服務(wù)

　　可生化性是一種評(píng)價(jià)廢水中生物處置難易程度的重要指標(biāo)，通過(guò)分析化工制藥廢水的可生化性，采取有效的處理工藝，降低廢水的毒性和生物抑制性物質(zhì)，不僅可以保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，而且可以極大地提高化工制藥企業(yè)的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　一、化工制藥廢水可生化性分析

　　1、BOD

　　BOD是生化需氧量的簡(jiǎn)稱，是指在規(guī)定條件下微生物分解存在水中的某些可氧化物質(zhì)，特別是有機(jī)物進(jìn)行的生物化學(xué)過(guò)程中消耗的溶解氧的量。此生物氧化過(guò)程進(jìn)行的時(shí)間很長(zhǎng)，需要100天左右。目前國(guó)內(nèi)外普遍規(guī)定20℃培養(yǎng)5天，分別測(cè)定樣品培養(yǎng)前后溶解氧的差值，二者之差即為BOD5，以氧的mg/L表示。水中的有機(jī)物含量越多，消耗的氧也越多，生化需氧量也越高。

　　在測(cè)定中要注意以下三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：一，稀釋水的溶解氧要在規(guī)定溫度條件下達(dá)到飽和，如果達(dá)不到飽和就要通空氣曝氣和純氧曝氣達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);二，稀釋倍數(shù)的選擇是可生化實(shí)驗(yàn)重要一環(huán)，它關(guān)系到生化試驗(yàn)的成功與否。以CODCr值乘以生化系數(shù)來(lái)確定稀釋倍數(shù)，這樣只需經(jīng)過(guò)一次實(shí)驗(yàn)就能出結(jié)果，來(lái)確定這股廢水能否生化;三，菌種也是可生化實(shí)驗(yàn)重要一環(huán)，它的活性和加入量的選擇直接關(guān)系到BOD5能否測(cè)定成功。菌種選擇很關(guān)鍵，它要求活性強(qiáng)，最好選擇在微生物曲線對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期階段的菌種，分解有機(jī)物能力強(qiáng)。菌種的加入量要求很嚴(yán)，應(yīng)使接種稀釋水的BOD5值在012～018mg/L之間。

　　2、COD

　　COD是化學(xué)需氧量的簡(jiǎn)稱，是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)消耗氧化劑的量，以氧的mg/L表示。它反映了了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，根據(jù)二者的所代表的含義，不難知道B/C即廢水可生化性探討的重要意義了。根據(jù)有關(guān)資料介紹，BOD5/COD>015說(shuō)明水樣容易生化，BOD5/COD在013～015屬于可生化，BOD5/COD在012～013屬于難生化，BOD5/COD在<012屬于不能生化。藥廠廢水基本上都可以生化處理，大部分制藥廢水生化性較好，但也不能排除少部分廢生化性較差，甚至不能生化處理。生物制藥廢水比合成制藥廢水更好生化。

　　二、化工制藥廢水的處理工藝

　　化工制藥廢水的處理技術(shù)的分類比較復(fù)雜，常用的處理方法包括：化學(xué)處理法、物理處理法和生物處理法，每種技術(shù)方法都有自身的優(yōu)勢(shì)和弊端，化工制藥廢水的成分十分復(fù)雜，并具有毒性高、難降解等特點(diǎn)，因此單一的生化處理方式無(wú)法處理廢水。為此，從業(yè)人員就需要根據(jù)廢水所含物質(zhì)的實(shí)際情況，采用合適的預(yù)處理工藝，以此來(lái)提高化工制藥廢水的可降解性。

　　1、物理處理方法

　　物理處理方法包插氣浮、過(guò)濾、離心分離、沉砂、篩網(wǎng)等技術(shù)，這種方法指的是用物理法把化工制藥廢水中的溶解物質(zhì)和乳濁物質(zhì)進(jìn)行分離的方法，從而達(dá)到改變廢水成分的目的。這種方法已經(jīng)成為廢水處理技術(shù)中的基本操作，在當(dāng)前來(lái)說(shuō)是比較成熟的技術(shù)。但是由于廢水具有毒性大、有機(jī)物含量高、色度深、含鹽量高、成分復(fù)雜、生化性差、間歇排放等特點(diǎn)，仍然屬于處理難度較高的化工制藥廢水。

　　2、高級(jí)氧化技術(shù)法

　　高級(jí)氧化技術(shù)法(又稱深度氧化技術(shù)法，簡(jiǎn)稱Fenton法)Fenton法是氧化法的一個(gè)延伸，是一種高級(jí)氧化技術(shù)，其原理是通過(guò)氧化劑與有機(jī)污染物的反應(yīng)使有機(jī)物的結(jié)構(gòu)破裂從而達(dá)到清除目的。目前，有超聲波Fenton法、電Fenton法、光Fenton法、微波Fenton法等應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，在處理有機(jī)制藥廢水時(shí)效果尤其顯著。

　　3、厭氧法

　　利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌將污水中大分子有機(jī)物降解為低分子化合物，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳。常用的厭氧生物法包括上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板反應(yīng)器、厭氧膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器、內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器等。雖然經(jīng)過(guò)厭氧處理后出水COD值降低到一定程度，但還達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此尚需進(jìn)行后續(xù)處理。

　　4、生物吸附法

　　生物吸附法是指污染物與生物細(xì)胞及細(xì)胞膜吸附等的生物化學(xué)反應(yīng)，其主要的生物吸附劑主要是農(nóng)作物、藻類等，此法的吸附劑與物理吸附法一樣也可以采取一些方法，將其的吸附量適當(dāng)提高，改變吸附量可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、pH值等實(shí)現(xiàn)，由于此方法比較方便、成本比較低且吸附量較大等，是一個(gè)非常實(shí)用的方法。

針對(duì)半夏泡制廢水中懸浮物含量高，且高CODCr等特點(diǎn)，采用水解酸化+CASS處理工藝，對(duì)間歇性排放廢水適應(yīng)強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、工藝運(yùn)行靈活、生化處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。水解(酸化)處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。水解酸化工藝根據(jù)產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)速度不同，將厭氧處理控制在反應(yīng)時(shí)間較短的厭氧處理第一和第二階段，即在大量水解細(xì)菌、酸化菌作用下將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)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)的過(guò)程，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基礎(chǔ)。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。考慮到后續(xù)好氧處理的能耗問(wèn)題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。CASS工藝是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱，又稱為循環(huán)活性污泥工藝。該工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、投資低、生化反應(yīng)動(dòng)力強(qiáng)、沉淀效果好、運(yùn)行靈活、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、污泥不易膨脹、剩余污泥量少，而且脫氮除磷效果好，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同種工業(yè)廢水的工程實(shí)踐中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

　　因此半夏泡制廢水中生物堿、有機(jī)酸、多糖、甾醇、半夏蛋白、氨基酸、揮發(fā)油等大分子有機(jī)物先在水解酸化池中分解成小分子有機(jī)物，然后進(jìn)入CASS反應(yīng)池，再經(jīng)好氧—缺氧系統(tǒng)處理，有機(jī)物最終被氧化為二氧化碳和水，有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮經(jīng)過(guò)硝化—反硝化生物作用還原為氮?dú)忉尫拧?/span>

　　3、主要處理構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

　　3.1 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，采用地埋式建造。尺寸5.0m×3.0m×3.0m，有效容積為36m3，HRT為3.6d，不僅起到調(diào)節(jié)水質(zhì)作用，同時(shí)作為事故應(yīng)急池。調(diào)節(jié)池安裝2臺(tái)潛污提升泵進(jìn)水(1用1備)，流量6m3/h，揚(yáng)程10m，功率0.75kW。

　　3.2 水解酸化池

　　水解酸化池同CASS反應(yīng)池合建，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，采用地下2m地上3m建造方式。水解酸化池尺寸2m×3m×5m，有效容積24m3。水力停留時(shí)間為2.4d，表面負(fù)荷為1.0m3/(m2·h)，容積負(fù)荷為0.5kg/(m3·d)，水解酸化池中安裝1臺(tái)潛水?dāng)嚢杵?，功率?.5kw。CASS反應(yīng)池尺寸為4m×3.0m×5m，有效水深4.0m，有效容積為48m3，其中缺氧區(qū)容積為12m3，好氧區(qū)容積36m3，容積負(fù)荷為0.26kg/(m3·d)，采用浮筒式潷水器，潷水深度0.8～1.2m，潷水體積9.6m3～14.4m3?？諝鈹U(kuò)散采用旋曝氣頭，鼓風(fēng)機(jī)為回轉(zhuǎn)式低噪音風(fēng)機(jī)2臺(tái)(1用1備)，型號(hào)HD-501S，風(fēng)量1.4m3/min，風(fēng)壓50kPa，功率2.2kW。

　　4、工程調(diào)試

揚(yáng)中工業(yè)一體化廢水處理設(shè)施優(yōu)質(zhì)服務(wù)

　　為了快速啟動(dòng)水解酸化池及CASS反應(yīng)池，污泥接種采用投加城市污水處理廠厭氧消化脫水污泥，投加量約為0.5t，直接一次性分別投加到水解酸化池和CASS反應(yīng)池。在啟動(dòng)初期，廢水進(jìn)入水解酸化池后，每天間歇啟動(dòng)潛水?dāng)嚢杵鳎员ＷC污泥充分懸浮，快速培養(yǎng)厭氧菌群。等廢水進(jìn)入CASS反應(yīng)器后，采用間歇曝氣方式，曝氣2～4h，沉淀2h，繼續(xù)曝氣2～4h。廢水達(dá)到CASS反應(yīng)池潷水水位后，將上清液排放。整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定調(diào)試15d后，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，活性污泥性能良好，活性污泥表現(xiàn)為絮凝體較大，沉降性好，污泥沉降比SV在30～40，污泥濃度3000～4000mg/L，出水水質(zhì)清澈。鏡檢觀察出現(xiàn)的生物有鐘蟲屬、蓋蟲屬、有肋木盾纖蟲屬、獨(dú)縮蟲屬、聚縮蟲屬、各類吸管蟲屬、輪蟲類、累枝蟲屬、寡毛類等固著型種屬或匍匐型種屬。

　1894年，H.J.Fenton發(fā)現(xiàn)采用Fe2+/H2O2體系能氧化多種有機(jī)物。后人為紀(jì)念他將亞鐵鹽和過(guò)氧化氫的組合稱為Fenton試劑。1964年加拿大學(xué)者H.R.Eisenhaner用Fe2+和H2O2氧化廢水和烷基廢水中的各種有機(jī)物，將Fenton試劑成功地應(yīng)用到廢水處理上。

　　Fenton試劑法具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)物易得、無(wú)復(fù)雜設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。Fenton試劑及各種改進(jìn)系統(tǒng)在廢水處理中的應(yīng)用可分為兩個(gè)方面，一是單獨(dú)作為一種處理方法氧化有機(jī)廢水;二是與其他方法聯(lián)用，如混凝沉降法、活性炭法、生物處理法等。在處理成分復(fù)雜的造紙廢水時(shí)，一般是將Fenton試劑法與其他方法聯(lián)用，以達(dá)到較好的處理效果。在Fenton氧化工藝的應(yīng)用中，反應(yīng)完畢后增加相應(yīng)的脫氣措施，可有效提高絮體的沉淀性能。Fenton氧化技術(shù)對(duì)廢水COD具有理想的處理效果，但出水仍有一定的色度，這也是需要解決的問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)已有多家造紙企業(yè)采用了Fenton技術(shù)。

　　1.2 濕式氧化技術(shù)

　　濕式氧化又稱濕式燃燒，是處理高濃度有機(jī)廢水的一種行之有效的方法，其基本原理是在高溫高壓條件下通入空氣，使廢水中的有機(jī)污染物被氧化。按處理過(guò)程有無(wú)催化劑可將其分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化兩類。濕式氧化法是在高溫(150～350℃)、高壓(5～20MPa)下用氧氣或空氣作為氧化劑，氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物，或還原態(tài)的無(wú)機(jī)物使之生成CO2和H2O的一種處理方法。一般認(rèn)為濕式氧化是自由基反應(yīng)，經(jīng)歷誘導(dǎo)期、增殖期、退化期以及結(jié)束期四個(gè)階段。在誘導(dǎo)期，分子氧與有機(jī)物反應(yīng)形成烴基自由基R·。在增殖期，烴基自由基繼續(xù)與分子氧反應(yīng)，產(chǎn)生的酯基自由基ROO·，還可以與有機(jī)物作用生成低分子酸和羥基自由基·OH。在退化期，低分子酸分解形成醚基自由基RO·、羥基自由基·OH、以及烴基自由基R·，烴基自由基有強(qiáng)氧化性，可以再去氧化有機(jī)廢物。在結(jié)束期，自由基之間結(jié)合，能量湮滅，反應(yīng)停止。

　　1.3 光催化氧化技術(shù)

　　光催化氧化是以型半導(dǎo)體如n型半導(dǎo)體(如TiO2、ZnO、WO3、Cd等)作催化劑的氧化過(guò)程。當(dāng)催化劑受到紫外光照射時(shí)，表面的價(jià)帶電子就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶產(chǎn)生空穴，形成電子空穴對(duì)。這些電子和空穴遷移到粒子表面后，由于空穴有很強(qiáng)的氧化能力，使水在半導(dǎo)體表面形成氧化能力的·OH，羥基自由基再與水中有機(jī)污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，最終生成CO2及無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)。光催化氧化法處理造紙廢水工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、節(jié)能、設(shè)備少，將具有一定的應(yīng)用前景。

　　1.4 超臨界水氧化技術(shù)

　　水的臨界點(diǎn)在相圖上是氣體——液體共存曲線的終點(diǎn)，它由一個(gè)具有固定不變的溫度、壓力和密度的點(diǎn)來(lái)表示，在該點(diǎn)氣相和液相之間的差別剛好消失。當(dāng)體系的溫度和壓力超過(guò)臨界點(diǎn)值時(shí)，體系中的水就被稱作“超臨界"的水。在高溫、高壓下，利用分子氧作為氧化劑，以超臨界水作為溶劑，把有機(jī)物氧化分解為CO2和H2O的高級(jí)氧化技術(shù)，稱為超臨界水氧化(SCWO)法。超臨界水具有溶解有機(jī)化合物的能力。在足夠壓力下它與有機(jī)物和氧或空氣互溶，發(fā)生氧化反應(yīng)。在超臨界水氧化過(guò)程中，有機(jī)物、空氣(或氧)和水在25MPa的壓力和400℃以上的溫度下互溶。在這種條件下，有機(jī)物開(kāi)始自發(fā)氧化，所產(chǎn)生的反應(yīng)熱使溫度升高到550～650℃。不到1min的反應(yīng)停留時(shí)間內(nèi)，使99.99%以上的有機(jī)物被迅速氧化成CO2、H2O和N2等物質(zhì)。超臨界水氧化技術(shù)具有處理、節(jié)能、高效、選擇性可調(diào)等特點(diǎn)，有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

　　1.5 聲化學(xué)氧化技術(shù)

　　聲化學(xué)(Sonochemistry)，或超聲波化學(xué)，是指利用超聲波輻射以加速化學(xué)反應(yīng)，提高化學(xué)產(chǎn)率的一門新興的交叉學(xué)科。超聲波氧化技術(shù)主要是利用聲空化理論和自由基理論，利用頻率超過(guò)20kHz的聲波在水中的正負(fù)半周期幅值與液體空化核的內(nèi)外壓差的不同，使得空化核從迅速膨脹到絕熱受壓破裂，而在液體內(nèi)局部產(chǎn)生的高溫高壓(5000K和100MPa)環(huán)境的同時(shí)發(fā)出速率為110m·s-1的強(qiáng)沖擊微射流，使得液體內(nèi)有機(jī)物受自由基氧化、熱解、機(jī)械剪切和絮凝作用等而被降解。

　　超聲波降解污染物今后主要著重以下幾個(gè)方面：

　　(1)使用催化劑。添加催化劑來(lái)進(jìn)一步提高反應(yīng)速度;

　　(2)與其他技術(shù)耦合。開(kāi)發(fā)超聲波與其他技術(shù)相耦合的新工藝，提高降解速度，降低費(fèi)用;

　　(3)采用連續(xù)操作。在實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作上進(jìn)行必要探索，加大處理量，減少成本。

　　1.6 電催化氧化技術(shù)

　　電催化高級(jí)氧化法(AEOP)是最近發(fā)展起來(lái)的處理有毒難降解污染物的新型有效技術(shù)。電催化氧化過(guò)程中，電極材料的性質(zhì)及其表面積在電化學(xué)氧化還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中起著主要的作用，電流效率不僅取決于有機(jī)物的性質(zhì)，在很大程度上也與電極材料有關(guān)。在電催化氧化應(yīng)用中二維反應(yīng)器是最常見(jiàn)的電解反應(yīng)器，但是二維電極的有效面積小，電流效率低，所以越來(lái)越多的研究者開(kāi)始轉(zhuǎn)向三維電極的開(kāi)發(fā)研制。三維電有比表面積大，粒子電極間距小，傳質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)論是單純的還是各種聯(lián)合的電催化氧化技術(shù)要能在未來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化，都必須在電極催化材料、電解反應(yīng)裝置上做進(jìn)一步的研究改進(jìn)。通過(guò)電催化材料和工藝技術(shù)的研究有可能在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)電催化氧化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

　　2、制漿造紙廢水高級(jí)氧化技術(shù)的展望

　　近20年來(lái)新興的水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的水處理方法相比，高級(jí)氧化技術(shù)具有氧化能力強(qiáng)、氧化過(guò)程無(wú)選擇性、反應(yīng)可連續(xù)操作及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)成分復(fù)雜、深度處理要求高的制漿造紙工業(yè)廢水的處理具有極大的應(yīng)用價(jià)值。Fenton及O3氧化等技術(shù)已有很多工程實(shí)踐，在此基礎(chǔ)上還要加強(qiáng)高級(jí)氧化和其他技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，集中精力進(jìn)行相關(guān)設(shè)備和工藝的研究，積累實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)并不斷改進(jìn)，以降低運(yùn)行成本和工程投資。在我國(guó)積極開(kāi)展高級(jí)氧化技術(shù)的研究與應(yīng)用，不僅對(duì)解決我國(guó)制漿造紙行業(yè)很多企業(yè)廢水出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題具有現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)發(fā)展我國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)的具有更加深遠(yuǎn)的影響。推廣高級(jí)氧化技術(shù)實(shí)現(xiàn)新形勢(shì)新標(biāo)準(zhǔn)下的達(dá)標(biāo)排放不僅是滿足企業(yè)正常生產(chǎn)的需求，更是減少環(huán)境污染，增加經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的長(zhǎng)遠(yuǎn)舉措。