方佩珍， 何新軍， 盧彩霞， 徐亮， 邵春晨

（浙江建投環(huán)保工程有限公司， 杭州 310013）

1 工程概況

某企業(yè)是一家主要生產(chǎn)塑料助劑（熱穩(wěn)定劑）硫醇錫的化工公司， 主要原料有二?。ㄐ粒┗鶐€基乙酸異辛酯錫和單?。ㄐ粒┗鶐€基乙酸異辛酯錫的混合物及四氯化錫， 在氯化鋁與鹽酸的催化作用下， 生成二氯二丁（辛）基錫與三氯單?。ㄐ粒┗a， 再投加巰基乙酸異辛酯， 反應(yīng)后生成二?。ㄐ粒┗鶐€基乙酸異辛酯錫和單丁（辛）基巰基乙酸異辛酯錫。 丁（辛）基硫醇錫產(chǎn)品為混合物。 該公司產(chǎn)品品種單一， 原料種類較少， 但由于合成工藝副反應(yīng)較多， 在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生含高濃度有機(jī)錫、 高氯化鈉鹽度廢水，廢水中有機(jī)錫是對(duì)微生物有劇毒性及難降解的化合物， 抑制微生物生長(zhǎng)， 影響廢水處理效果［1］。 為降低廢水的生化毒性， 使該廢水達(dá)到GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》［2］一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)， 其中總錫指標(biāo)執(zhí)行上海市DB 31／199—2018《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》［3］， 需有效處理該類廢水。

2 設(shè)計(jì)規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)

2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模

該公司交替生產(chǎn)辛基硫醇錫和丁基硫醇錫， 采用2 000 ～3 000 L 的反應(yīng)釜， 每批生產(chǎn)時(shí)間為24 h，每天生產(chǎn)1 批， 每批產(chǎn)品5 t， 廢水產(chǎn)生量約為10 m3／d， 包括分離廢水3 m3／d， 歧化反應(yīng)廢水0.45 m3／d， 地面沖洗水及水力噴射泵排水6.55 m3／d； 另有廠區(qū)生活污水量為3 m3／d。 考慮后期生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大， 水量增多， 本工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為20 m3／d。

2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

3 廢水處理工藝

本工程廢水治理的難點(diǎn)在于廢水中Cl－、 總錫等濃度較高， 毒性大， 生化性差， 采用一般的廢水處理工藝難以滿足排放要求， 國內(nèi)外關(guān)于此類廢水處理技術(shù)的研究和工程應(yīng)用鮮有報(bào)道。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)探索， 確定采用“蒸發(fā)脫鹽－化學(xué)氧化工藝”對(duì)含錫廢水進(jìn)行預(yù)處理［4］， 預(yù)處理出水與生活污水混合進(jìn)行生化處理， 最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。廢水處理工藝流程見圖1。

硫醇錫分離廢水匯入集水池中， 均勻水質(zhì)， 并加入液堿調(diào)整廢水的pH 值至7 左右。 均質(zhì)后的廢水通過自吸泵打入蒸發(fā)釜， 廢水與有機(jī)物隨蒸汽一起從蒸發(fā)釜頂逸出， 去預(yù)熱原水， 冷卻后去中間水池； 濃縮液去離心機(jī)進(jìn)行固液分離， 離心后固體物（主要為NaCl）做規(guī)范填埋處理， 濾液再去循環(huán)蒸發(fā)。 水力噴射泵廢水與蒸發(fā)冷凝水進(jìn)入中間水池混合， 加酸調(diào)節(jié)至pH ＜1， 再加高錳酸鉀氧化反應(yīng)72 h 以上， 將有機(jī)錫轉(zhuǎn)化成無機(jī)錫后， 進(jìn)入中和沉淀槽加液堿調(diào)節(jié)pH 值至8 左右， 沉淀去除廢水中的錫及部分其他有機(jī)物。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)Tab. 1 Design influent and effluent water quality

圖1 廢水處理工藝流程Fig.1 Process flow of wastewater treatment

預(yù)處理后的生產(chǎn)廢水與生活污水一同經(jīng)過格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池均質(zhì)， 再進(jìn)入SBR 系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，生化處理后廢水可達(dá)標(biāo)排放。 為降低廢水的毒性，在SBR 池中定期投加粉末活性炭， 同時(shí)， 設(shè)置混凝劑投加裝置， 當(dāng)出水COD 質(zhì)量濃度高于90 mg／L 時(shí)， 投加混凝劑。 處理達(dá)標(biāo)后的廢水除部分用于水力噴射泵的循環(huán)補(bǔ)充用水外， 其余外排。

中和沉淀、 生化處理產(chǎn)生的污泥去污泥池濃縮， 濃縮后去機(jī)械脫水， 脫水后的污泥必須規(guī)范處置。 離心后的結(jié)晶物用編織袋密封后， 按GB 18597—2001《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求進(jìn)行處置。

4 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

（1） 集水池。 1 座， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 設(shè)計(jì)處理水量為12 m3／d。 尺寸為4.0 m × 2.5 m × 1.5 m，有效水深為1.2 m， 水力停留時(shí)間為24 h。 設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2 臺(tái)， 功率為0.55 kW； 自吸泵2 臺(tái)， 流量為2.5 m3／h， 揚(yáng)程為10 m， 功率為0.55 kW。

（2） 蒸發(fā)釜。 2 座， 設(shè)計(jì)處理水量為12 m3／d，反應(yīng)釜為4 000 L 搪瓷釜， 功率為7.5 kW。 配置三足式離心機(jī)， 轉(zhuǎn)鼓直徑為600 mm， 工作容積為45 L， 功率為2.2 kW。 工作周期為10 h／批。

（3） 中間水池。 1 座， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 設(shè)計(jì)處理水量為12 m3／d， 尺寸為8.0 m×3.0 m×1.5 m，有效水深為1.0 m， 水力停留時(shí)間為48 h。 設(shè)自吸泵2 臺(tái)， 流量為2.5 m3／h， 揚(yáng)程為10 m， 功率為0.55 kW。

（4） 氧化池。 1 座， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 設(shè)計(jì)處理水量為12 m3／d， 分3 格， 單格尺寸為4.2 m ×4.0 m×2.0 m， 水力停留時(shí)間為72 h。

（5） 中和沉淀池。 1 座， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 設(shè)計(jì)處理水量為12 m3／d， 尺寸為φ 2.50 m×6.25 m。

（6） 調(diào)節(jié)池。 1 座， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 設(shè)計(jì)處理水量為20 m3／d， 尺寸為8.0 m × 6.0 m × 1.5 m，有效水深為1.0 m， 水力停留時(shí)間為57.6 h。 設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2 臺(tái)， 功率為0.75 kW； 自吸泵2 臺(tái)， 流量為2.5 m3／h， 揚(yáng)程為10 m， 功率為0.55 kW。

（7） SBR 池。 2 座， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 設(shè)計(jì)處理水量為20 m3／d， 尺寸為φ 4.0 m × 4.0 m， 有效水深為3.5 m， 進(jìn)水2 h， 曝氣6 h， 沉淀2 h， 排水2 h， 污泥濃度為1 500 ～3 000 mg／L， COD 污泥負(fù)荷控制在0.02 kg［COD］／（kg［MLSS］·d）以內(nèi)［5］。 設(shè)三葉羅茨風(fēng)機(jī)2 臺(tái)， 流量為2.11 m3／min， 升壓為39.2 kPa， 功率為3 kW； 可變孔曝氣管， 直徑為65 mm， 長(zhǎng)度為30 m。

（8） SBR 出水池。 1 座， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 設(shè)計(jì)處理水量為20 m3／d， 尺寸為7.0 m×3.0 m×2.5 m， 水力停留時(shí)間為50.4 h， 污泥回流比為100%。設(shè)自吸泵2 臺(tái)， 流量為2.5 m3／h， 揚(yáng)程為10 m， 功率為0.55 kW。

5 工程運(yùn)行效果

本工程于2019 年4 月開始調(diào)試運(yùn)行， 經(jīng)3 個(gè)月的調(diào)試后， 廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行效果穩(wěn)定， 各工藝單元對(duì)污染物的去除達(dá)到預(yù)期效果。 預(yù)處理工藝進(jìn)出水平均指標(biāo)見表2， 生化處理工藝進(jìn)出水平均指標(biāo)見表3。 處理出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到GB 8978—1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 總錫達(dá)到上海市DB 31／199—2018 標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 預(yù)處理工藝進(jìn)出水水質(zhì)Tab. 2 Influent and effluent water quality of preteatment process

表3 生化處理工藝進(jìn)出水水質(zhì)Tab. 3 Influent and effluent water quality of biochemical treatment process

6 投資及運(yùn)行成本

本工程總投資為98 萬元， 處理水量為20 m3／d， 運(yùn)行成本為79.64 元／m3， 包括電費(fèi)5.04 元／m3、藥劑費(fèi)48.60 元／m3、 蒸汽費(fèi)13.50 元／m3、 人工費(fèi)12.50 元／m3。

7 結(jié)語

（1） 采用“蒸發(fā)脫鹽-高錳酸鉀氧化”預(yù)處理工藝處理有機(jī)錫廢水， 有機(jī)錫去除率可達(dá)95% 以上，再經(jīng)SBR 生化工藝處理后， 出水穩(wěn)定達(dá)到GB 8978—1996 中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 總錫達(dá)到上海市DB 31／199—2018 要求。

（2） 有機(jī)錫廢水的氧化預(yù)處理需在酸性條件下投加高錳酸鉀氧化， 氧化時(shí)間在72 h 以上， 氧化溫度在40 ℃左右時(shí)， 有較好的去除效果， 生化處理進(jìn)水有機(jī)錫質(zhì)量濃度需小于5 mg／L。