文/焦 海 卞為林
針對化工園區(qū)企業(yè)排放的廢水水質(zhì)的特殊性,提出了園區(qū)層面對于化工廢水治理的新思路,并對混合化工廢水的處理常用的物理化學(xué)方法及生物處理技術(shù)進(jìn)行了介紹,對混合化工廢水處理組合工藝進(jìn)行了討論。
化工園區(qū)企業(yè)排放的廢水水質(zhì)較為復(fù)雜,如高鹽、高濃COD、高氨氮、極端酸堿廢水,且色度高,夾雜有毒有害物質(zhì)?;U水水質(zhì)水量變化大,可生化性差,屬典型的有毒有害難降解的工業(yè)廢水。隨著國家政府環(huán)保力度的增強(qiáng)及人們?nèi)找鏉u長的環(huán)保意識,對化工廢水的治理要求也越來越高。比如江蘇省于2006年出臺了《化學(xué)工業(yè)主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 32/939-2006),并于2007年1月1 日起執(zhí)行。該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施無疑對江蘇省內(nèi)的化工園區(qū)混廢水的治理提出了較為嚴(yán)格的要求,因此尋求經(jīng)濟(jì)可行、穩(wěn)定的化工廢水處理技術(shù)是極為有必要的。
為了使園區(qū)企業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放,推行企業(yè)“一企一管”方案改造,對企業(yè)接管污染源強(qiáng)實(shí)行嚴(yán)格控制,確保滿足園區(qū)企業(yè)接管標(biāo)準(zhǔn)。
(1)完善企業(yè)清污分流、雨污分流。對于園區(qū)內(nèi)的企業(yè)要嚴(yán)格實(shí)行“清污分流,雨污分流”,相應(yīng)地完善好污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)。
(2)建立企業(yè)“一企一管”工程。園區(qū)企業(yè)應(yīng)積極建設(shè)“一企一管”排放管道。企業(yè)因針對自家化工廢水水質(zhì),采用科學(xué)合理經(jīng)濟(jì)可行的物化方法,輔以生物處理單元,確保企業(yè)“一企一管”廢水滿足園區(qū)接管標(biāo)準(zhǔn)。
(3)增強(qiáng)監(jiān)管力度。園區(qū)應(yīng)對企業(yè)進(jìn)接管廢水進(jìn)行水質(zhì)、水量的24h在線動態(tài)監(jiān)控,在企業(yè)“一企一管”排水管道上安裝流量計(jì)和COD在線監(jiān)測儀器等,隨時(shí)監(jiān)控企業(yè)排放水質(zhì)水量。
園區(qū)集中式污水處理廠的改善升級。為了使園區(qū)尾水達(dá)標(biāo)排放,園區(qū)集中式混合污水處理系統(tǒng)顯得尤為重要。包括園區(qū)層面的強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)的建設(shè),生物處理系統(tǒng)的升級改造,以及后續(xù)的深度處理系統(tǒng)的改建。
(1)不達(dá)標(biāo)接管廢水的強(qiáng)化預(yù)處理。由于企業(yè)“一企一管”廢水在線系統(tǒng)檢測的不完善,特征污染因子缺乏檢測系統(tǒng),為此建立園區(qū)集中式污水處理站強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)尤為重要。如鐵碳微電解耦合芬頓氧化系統(tǒng),混凝沉淀系統(tǒng)等,接管水質(zhì)未達(dá)標(biāo)時(shí),對其進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)處理,從而滿足園區(qū)污水廠接管標(biāo)準(zhǔn)。
(2)綜合生物處理系統(tǒng)的升級。目前園區(qū)集中式污水處理廠工藝較為落后,如簡單厭氧-好氧(即A/O)系統(tǒng),已經(jīng)難以滿足尾水脫氮除磷的排放要求。為此對于集中式污水處理廠升級改造是非常有必要的。如兼具脫氮除磷功能的厭氧-兼氧-好氧(即A2O)處理系統(tǒng)。
(3)后續(xù)深度處理系統(tǒng)的改建。由于化工廢水處理特殊性,有時(shí)生化出水難以達(dá)標(biāo)排放,有必要進(jìn)行深度處理。如混凝沉淀,BAF等處理系統(tǒng),保證尾水達(dá)標(biāo)排放。
目前常見的化工廢水物理處理技術(shù)主要有隔油、氣浮、混凝沉淀、吸附、膜分離等,化學(xué)處理技術(shù)主要包括微電解、高級氧化、電解等?;旌匣U水水量一般較大,電解、高級氧化、膜分離等僅適用于小水量廢水處理,且處理費(fèi)用較昂貴。目前園區(qū)較為通用且經(jīng)濟(jì)可行的處理方法主要包括隔油、混凝沉淀、微電解耦合芬頓氧化等處理方法。下面對于混凝沉淀、微電解作簡短介紹。
混凝法是向廢水中投加一定絮凝劑PAC、混凝劑PAM,通過物理或化學(xué)的作用,使廢水中不易沉降、小的懸浮物等集結(jié)成大顆粒而實(shí)現(xiàn)廢水中懸浮物及COD的去除。化工廢水處理中,混凝通常與氣浮組合成混凝氣浮,或與沉淀聯(lián)合使用,組成混凝沉淀工藝。
微電解又稱內(nèi)電解,主要包括鐵碳法、鐵銅法等,是近幾年發(fā)展起來的一種新型工業(yè)污水預(yù)處理方法,對化工廢水、印染廢水等有很好的脫色、去除CODCr、提高可生化性等效果。其工作原理主要為電化學(xué)作用,鐵刨花由鐵和碳構(gòu)成,在含有酸性溶液中,形成原電池并生成Fe2+和質(zhì)子H,鐵離子又可起到混凝作用,吸附凝聚廢水中原有的懸浮物和微電解反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物。其中鐵碳微電解又可與芬頓氧化試劑聯(lián)合使用,可進(jìn)一步去除廢水中難降解COD,提高其廢水可生化性。
廢水生化處理工藝包括兩大類:厭氧處理工藝與好氧處理工藝。厭氧工藝包括完全厭氧以及不完全厭氧,常用的完全厭氧工藝主要有UASB、IC、EGSB等;不完全厭氧工藝主要有水解酸化、兼氧工藝等。好氧處理工藝主要有活性污泥法、A/O、A2/O、BAF、生物接觸氧化法、SBR、氧化溝等工藝。其中,對于混合化工廢水等難降解有機(jī)廢水,厭氧水解酸化、A/O、A2/O等較為普遍。
水解酸化即把厭氧反應(yīng)控制在酸化階段,將某些大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為較易降解的小分子有機(jī)物,改善廢水的可生化性,為后續(xù)處理創(chuàng)造有利的條件。水解酸化可在常溫下運(yùn)行,適應(yīng)性強(qiáng),耐COD負(fù)荷變化,pH適應(yīng)廣,啟動快,運(yùn)行較為穩(wěn)定。江蘇濱海某集中式污水處理廠就是使用厭氧水解酸化工藝,即使在冬天,運(yùn)行效果也較為穩(wěn)定。
A2O工藝主要包括厭氧池、缺氧池及好氧池,廢水在厭氧池進(jìn)行磷的釋放,在缺氧池進(jìn)行反硝化脫氮,在好氧池氨氮發(fā)生硝化以及磷的攝取,通過好氧池污泥的排放,實(shí)現(xiàn)脫氮、除磷的功能,該工藝在集中式化工廢水處理廠應(yīng)用較為廣泛。另外,為了增強(qiáng)生化池處理效果,在保證現(xiàn)有生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行效果前提下,可以適當(dāng)投加粉末活性炭,增強(qiáng)生物池的處理效果和抗毒能力,即PACT 工藝( Powdered Activated Carbon Treatment Process)。
對于混合化工廢水首先應(yīng)采取必要的水質(zhì)水量調(diào)節(jié)措施,并根據(jù)具體水質(zhì)水量情況采取必要的物化預(yù)處理,如混凝沉淀、微電解并可適當(dāng)耦合芬頓氧化等工藝去除有毒有害物質(zhì)并提高廢水可生化性;生化處理應(yīng)選擇厭氧-好氧組合處理工藝,如A/O,對于需脫氮除磷要求的可選擇A2O,必要時(shí)可投加粉末活性碳形成PACT處理系統(tǒng),以強(qiáng)化生化處理效果。
總之對于園區(qū)化工廢水的治理,首先要對各企業(yè)尾水排放進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督,確保廢水滿足園區(qū)集中式接管標(biāo)準(zhǔn),“一企一管”建設(shè)尤為重要。另外,不管是企業(yè)廢水治理還是園區(qū)廢水治理,都需要考慮使用物化預(yù)處理聯(lián)合生物處理方法,必要時(shí)因考慮深度處理工藝,滿足化工廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)。