李漢榮

(江西世龍實業(yè)股份有限公司，江西 樂平 333300)

引言

國內(nèi)處理高濃度有機廢水，主要有鐵碳微電解+混凝沉淀+UASB +A2/O+二沉池處理工藝及Fenton法+絮凝沉淀預(yù)處理+生化工藝。雖然該廢水生化處理工藝較成熟，能達到納管標準，但是該工藝處理成本高，60t/d處理池產(chǎn)生污泥每天約1.0噸，好氧階段泡沫多，經(jīng)常溢出池外，產(chǎn)生二次污染，鐵碳參與了反應(yīng)，出水顏色較深。進生化池前甲醛含量<100ppm，否則細菌失效，進水要求較苛刻。

上述工藝難以處理丙酸廢水，因丙酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高COD有機廢水，含有甲酸25000-30000mg/L、甲醛類3000mg/L等成分，有很強的生物毒性，pH值很低(pH=1～2左右)，生化處理很困難，在環(huán)保治理要求必須合格情況下，為解決丙酸生產(chǎn)廢水處理等問題，達到排放標準，降低因高COD有機廢水造成的環(huán)保風(fēng)險，公司經(jīng)過招標，反復(fù)摸索比較，引進了浙江某環(huán)保公司的廢水處理工藝，較好地解決了這些問題。

一、HBR+UASB丙酸廢水處理工藝

丙酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機廢水，含有高濃度甲酸、甲醛類等物質(zhì)，其污染物主要有pH、COD、NH3-N、甲酸、甲醛等，其中甲酸含量達到25000-30000mg/L，醛類含量達到3000mg/L，總COD達到25000～35000mg/L，屬于典型的高COD有機廢水，pH值很低(pH=1～2左右)因生產(chǎn)廢水中的甲酸、醛類等成分，有很強的生物毒性。

為此生產(chǎn)廢水經(jīng)收集管網(wǎng)匯流進入廢水調(diào)節(jié)池，考慮原水時變性大，污水組成及污染物指標影響很大，故設(shè)置調(diào)節(jié)池，用于均化水質(zhì)，應(yīng)對污水水質(zhì)、水量的波動對污水生化處理系統(tǒng)的沖擊，要求COD<30000mg/l甲醛類含量<<3000mg/L。

HBR生化池是介于厭氧和好氧之間的一種生化處理工藝，通過添加活性堿，控制溫度在40℃以下，控制微生物生存環(huán)境因素，維持細菌的活性，確保有機物的分解。該工藝具有容積負荷高、耐沖擊負荷、COD去除效率高的特點。HBR段還有脫色作用，經(jīng)過HBR工藝處理后COD的去除率可達到80%左右。

采用UASB反應(yīng)器(即升流式厭氧污泥床)，在厭氧生化過程大致可分為水解酸化階段和產(chǎn)甲烷階段，而這兩個階段的反應(yīng)條件有一定的差異(主要是溫度和pH值)。當(dāng)污水中C、N比大于20：1時，在厭氧條件下產(chǎn)生的NH3可以中和產(chǎn)酸過中產(chǎn)生的H+，能夠確保產(chǎn)甲烷階段順利進行。高效厭氧工藝具有容積負荷高、COD去除效率高、耐沖擊負荷等優(yōu)點，大幅度地消減COD。

好氧池是通過好氧微生物大幅去除廢水中的有機污染物，并脫除氨氮，使出水達標。采用微孔曝氣器，提高了氧的傳質(zhì)系數(shù)，加快了好氧速率。通過介質(zhì)混合器(噴頭)和循環(huán)流動使空氣被剪切分散成微小的氣泡，并與污水充分混合，反復(fù)充氧，足夠的溶解氧保證了好氧生物處理系統(tǒng)的高負荷運行。

活性污泥濃度高，耐沖擊負荷能力強，能適合各種水質(zhì)的有機廢水處理。微孔曝氣方式可以提高細菌和微生物的繁殖、更新、變異的能力，使MLSS上升。當(dāng)負荷變小時，因細菌、微生物得不到充分營養(yǎng)物質(zhì)而總量減少，從而達到自我調(diào)節(jié)的目的。曝氣方式融合了全新高效曝氣方式、物相強化傳質(zhì)、紊流剪切等技術(shù)，因此，其空氣中氧的轉(zhuǎn)化率高，氧利用率也高，反應(yīng)器容積負荷大，水力停留時間短。

COR工藝屬于高級氧化工藝中的一種，廢水中含有大量難以生物降解的有機污染物，因此我們采用COR工藝，去除廢水中難以生物降解的污染物。該工藝采用氧化劑與催化劑聯(lián)用，提高·OH的生成量和生成速率，加速反應(yīng)過程，提高處理效率和出水水質(zhì)。

通過提升泵將高級氧化沉淀池的上清液輸送至曝氣生物濾池處理，濾池內(nèi)備有高比表面積的顆粒填料，以提供微生物膜生長的載體，并根據(jù)廢水流向不同分為下向流或上向流，廢水由上向下或由下向上流過濾料層，在濾料層下部鼓風(fēng)曝氣，使空氣與污水逆向或同向接觸，使污水中的有機物與填料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到降解，填料同時起到物理過濾作用。

濾池在運行時生物濾料層截留部分懸浮物、生物絮凝吸附的部分膠體顆粒和微生物膜在新陳代謝過程中增殖老化脫落的微生物膜，這些物質(zhì)的過多存在顯著地增加了曝氣生物濾池的過濾阻力，會使處理能力減小和處理出水水質(zhì)下降，所以運行一定時間必須對濾池進行反沖洗.廢水經(jīng)過曝氣生物濾池處理后COD的去除率可達到50%左右。

工藝流程如下：

圖 工藝流程

二、HBR+UASB丙酸廢水生化運行情況

(一)近十個月運行期間其進、出水水質(zhì)情況

處理水量約58t/d。

表1 運行期間污水廠進水水質(zhì)情況

表2為試運行期間出廠水質(zhì)實測數(shù)據(jù)，從中可以看出：出水水質(zhì)穩(wěn)定，達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準。

(二)能耗情況

配套設(shè)備總?cè)萘繛?3.88kw，正常運行負荷按75%運行，全運行的電機容量為62.91kW。電費按1.0元/(kW·h)計，則本生化處理站的能耗為：F1=62.91kW×24h×1.0元/kW·h/58噸=26元/噸。

表2 運行期間污水廠出水水質(zhì)情況

表3 能耗情況

注、60t/h丙酸廢水處理裝置，鐵碳微電解裝機容量為132kw

(三)藥劑用量

表4 近十個月藥劑用量(日平均值)

(四)污泥產(chǎn)量

原水量按60噸計算，工藝中好氧池產(chǎn)生污泥，設(shè)計為每日一般廢物產(chǎn)量230kg。實際運行至今，無污泥產(chǎn)出。

三、結(jié)果與討論

HBR+UASB廢水處理工藝，能確保高分子有機物的分解和降解，大幅降低COD濃度的同時，為好氧段處理提供便利。因此HBR一方面減輕了后續(xù)處理工藝的負荷，提高后續(xù)綜合生化處理的效率，另一方面降低廢水處理成本。因采用生化工藝，運行負荷約為其它工藝的70%，運行近十個月來，藥劑成本約鐵碳微電解或Fenton法的1/2，至目前為此沒有產(chǎn)出生化污泥，降低了固廢處理成本。

為了保證污水處理系統(tǒng)的正常運行，加強了日常的水質(zhì)檢測。尤其污水處理過程中HBR、UASB等出水指標控制：TSS，COD，溶解氧，pH，溫度，流量等。

調(diào)節(jié)池至HBR池廢水中甲醛類濃度務(wù)必≤3000mg/L，否則極大地影響生化池的穩(wěn)定運行。

夏季天氣炎熱，室外溫度高，對HBR運行時要嚴控溫度，液體溫度高于45℃時極大地影響產(chǎn)水量，細菌易死亡，必要時采取降溫措施。

四、結(jié)論

近十個月來運行情況表明該生化處理工藝在處理甲酸濃度達25000-30000mg/L、甲醛類濃度達3000mg/L、COD達25000～35000mg/L有機廢水方面，能滿足生產(chǎn)所需，做到達標排放，該工藝具有較寬的適應(yīng)性及運行穩(wěn)定性，耐沖擊負荷能力強，容積負荷高，COD去除效率高，運行成本低。