張宇航

（江蘇誠(chéng)智工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司江蘇徐州221008）

淺析化工工業(yè)廢水還原水解—SBR法降解技術(shù)

張宇航

（江蘇誠(chéng)智工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司江蘇徐州221008）

用實(shí)驗(yàn)的方法還原水解-SBR法降解化工工業(yè)廢水的運(yùn)行參數(shù)和實(shí)驗(yàn)參數(shù)，還對(duì)厭氧水解的限制因素進(jìn)行了研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明這種方法是可行的，處理效果明顯。

化工工業(yè)廢水；還原水解—SBR法；研究

化工廢水是一種特殊廢水，其污染物成分復(fù)雜，其排放量占污水排放總量的比例很大，對(duì)于化工工業(yè)廢水來(lái)說(shuō)，其處理生產(chǎn)工藝與多種因素有關(guān)，如廢水的排放量、水質(zhì)情況、污染物濃度大小有關(guān)。因技術(shù)路線不同，其廢水的組成也有很大不同，由于化工工業(yè)廢水含有大量有毒有害污染物，廢水中的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物都會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成污染，因此受到廣大環(huán)保工作者的高度重視。

1 化工廢水特點(diǎn)、來(lái)源

1.1 特點(diǎn)

化工工業(yè)指用化學(xué)技術(shù)手段對(duì)化學(xué)原料進(jìn)行轉(zhuǎn)化和再加工的生產(chǎn)單位。其主要特點(diǎn)：（1）化學(xué)工業(yè)原料來(lái)源廣，技術(shù)工藝多，產(chǎn)品種類(lèi)多；（2）化學(xué)工業(yè)含有有毒有害、化學(xué)成分復(fù)雜、污染物濃度高；（3）化學(xué)工業(yè)廢水化學(xué)需氧量高、水的排放量變化大、含油量高、污水溫度高、污染難降解。

1.2 來(lái)源

化工廢水的來(lái)源主要途徑有：（1）化工生產(chǎn)過(guò)程中，化學(xué)反應(yīng)不完全產(chǎn)生的化工廢料；（2）化工生產(chǎn)副反應(yīng)的產(chǎn)物；（3）化工原材料的開(kāi)采和運(yùn)輸過(guò)程的物料流失，由于雨水沖刷等各種因素造成化工污染物形成污水排放到自然環(huán)境中；（4）化工生產(chǎn)排放廢水；（5）清洗設(shè)備和容器產(chǎn)生的化工廢水；（6）管路或設(shè)備的滴漏；（7）冷卻用水或冷卻液；（8）開(kāi)停車(chē)或不正常的條件下運(yùn)行，會(huì)排出大量的化工廢水[1]。

2 危害

化工廢水對(duì)自然環(huán)境的水體水質(zhì)影響為改變水體功能，惡化水質(zhì)對(duì)城市和鄉(xiāng)村水源水質(zhì)遭成污染，進(jìn)而影響人體健康。另外還表現(xiàn)為魚(yú)類(lèi)資源的影響上，從而使?jié)O業(yè)產(chǎn)業(yè)遭受打擊。如魚(yú)類(lèi)種類(lèi)減少、魚(yú)類(lèi)品質(zhì)下降、銷(xiāo)售量下降；當(dāng)化工廢水進(jìn)入水體后，不僅使污水處理上升，處理污水難度更大，從而間接地影響了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。

3 酸化—SBR生化水解處理實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)流程

圖1 實(shí)驗(yàn)流程圖

3.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)3.3實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)

在本次還原水解實(shí)驗(yàn)中污泥培養(yǎng)與馴化是一關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]，因?yàn)閷?duì)于廢水中的含有難降解的化工廢水。根據(jù)水質(zhì)的不同，采取不同的馴化與污泥培養(yǎng)方法。為了提高污泥的活性，在馴化中使用中人工葡萄糖、蛋白胨等有機(jī)物質(zhì)，然后加入一定量的有機(jī)化工廢水，對(duì)于廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，從而逐步馴化活性污泥。最后把經(jīng)過(guò)馴化的污泥投入到反應(yīng)器中，添加人工配水配料，比例關(guān)系為表2。人工配水和預(yù)處理后廢水的水質(zhì)，見(jiàn)表3；對(duì)于進(jìn)出水的含有化學(xué)需氧量、pH進(jìn)行每天記錄。

表2 人工配水配料比例

表3 實(shí)驗(yàn)用水水質(zhì)

實(shí)驗(yàn)馴化早期，選用人工厭氧型掛膜，這一步驟決定了整個(gè)馴化實(shí)驗(yàn)的成敗。在馴化實(shí)驗(yàn)的第2周后，水在反應(yīng)器持續(xù)時(shí)間為9個(gè)小時(shí)同，測(cè)得反應(yīng)器中Nv為2.57kgCOD/（m3·d），填料間形成較多的污泥。真正的馴化在第3周，進(jìn)料為混合水，成分為廢水和人工配水的混合水，測(cè)得Nv在1.5～2kg/COD/（m3·d）范圍內(nèi)，增大COD含量，使得污泥逐步適應(yīng)生產(chǎn)負(fù)荷的要求，確保運(yùn)行穩(wěn)定的目的。隨著廢水中的污染物對(duì)污泥活性的抑制，COD值的濃度從600mg/L增長(zhǎng)到800mg/L。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 運(yùn)行分析

該實(shí)驗(yàn)為在厭氧反應(yīng)器即控制為該階段進(jìn)行，要求溫和且時(shí)間短至幾小時(shí)內(nèi)。在水解階段，利用厭氧環(huán)境對(duì)污染物分解成溶解性物質(zhì)，逐漸被降解成無(wú)污染、無(wú)毒和無(wú)機(jī)化合物，如CO2和H2、醇、有機(jī)酸等；與此同時(shí)，有毒污染物進(jìn)入酸化池繼續(xù)被轉(zhuǎn)化，分解成小分子污染物，從而大大改善了水質(zhì)的可生化性，為下一步SBR好氧法降解打下良好的基礎(chǔ)

本實(shí)驗(yàn)在厭氧水解有如下特點(diǎn)：易于管理、更加節(jié)約成本。從馴化結(jié)果可以看出：馴化至20天，硝基苯類(lèi)和COD的去除率達(dá)到理想值；繼續(xù)馴化使化學(xué)需氧量達(dá)到800mg/L、使硝基苯類(lèi)達(dá)到40mg/L，這樣使三類(lèi)污染物苯胺類(lèi)、硝基苯類(lèi)、化學(xué)需氧量去除率維持在70%、60%、27%之上，取得較好的降解效果。當(dāng)實(shí)驗(yàn)把廢水比提高為1時(shí)，以上三項(xiàng)指標(biāo)仍然不變，仍是70%、60%、27%，表明馴化階段已經(jīng)成型。

4.2 結(jié)果分析

第一階段運(yùn)用還原水解-SBR法，生物吸附階段，這個(gè)階段反應(yīng)時(shí)間為6h，大多數(shù)有機(jī)污染物在0.5h完成反應(yīng)；在第二階段,氧化階段-化工污染物，對(duì)吸附的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，同時(shí)對(duì)對(duì)溶解物質(zhì)進(jìn)行吸附，這個(gè)階段進(jìn)行時(shí)間長(zhǎng)，相當(dāng)緩慢，而且氧化速度隨著有機(jī)污染物的減少逐漸降低。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)證明，還原水解-SBR法處理化工工業(yè)廢水是可行的，廢水中的COD下降到100mg/L,完全達(dá)到了國(guó)家GB8978-2009中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際對(duì)化工廢水處理中廢水排放情況不一,排水量及水質(zhì)與化工廠的實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)，污水組成變化也有波動(dòng)。因此實(shí)驗(yàn)還需要經(jīng)過(guò)實(shí)際化工廢水處理的檢驗(yàn)。

[1]吉芳英,魏新吉,張良金,韓萬(wàn)玉.厭氧折流板反應(yīng)器處理精細(xì)化工廢水的試驗(yàn)研究.中國(guó)給水排水,2007,12.

[2]郭冀峰.還原-水解-SBR處理精細(xì)化工廢水試驗(yàn)研究.長(zhǎng)安大學(xué),2005,06.

[3]孫天華,林少寧,余智梅,陳亮.生物鐵法處理高濃度難降解印染廢水的研究.中國(guó)環(huán)境科學(xué),1991,11.

張宇航（1985—），男，漢族，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究。