化工综合污水处理试验研究

王琴
东华工程公司，安徽　合肥　230024

　　摘要：采用生物膜法处理化工综合污水，在进水COD_Cr为186～327mg/L，pH为6.7～10.2范围内，停留时间为3～5h时，处理出水COD_Cr为46～77 mg/L，pH为7.1～8.4，SS小于10 mg/L。
　　关键词：污水处理；化工污水；生物膜；生化处理
　　中图分类号：X781.2
　　文献标识码：A
　　文章编号：1009-2455(2000)05-0023-03

Tests for the Treatment of Composite Wastewater from Chemical Industry
WANG Qin

　　Abstract：Biomembrane process was used in the treatment of composite wastewater from chemical industry.When the COD_Cr in the inlet water was 186～327 mg/L?the pH value was 6.7～10.2?and the residence time was 3～5h，the COD_Cr in the outlet water from the treatment was 46～77 mg/L，pH value was 7.1～8.4 and SS was below 10 mg/L.
　　Key words：wastewater treatment；chemical wastewater；biomembrane；biochemical treatment

概述

　　某化工集团，是以生产氯碱为主的大型化工企业，主要产品有烧碱、聚氯乙烯树脂、聚氯乙烯糊树脂、保险粉、液氯、盐酸、杀虫双、溶解乙炔、尼龙等。企业在生产过程中排放大量污水，总排口污水水量为 2.4×10⁴ m³/d，污水COD_Cr 200～300 mg/L。污水中主要的污染指标为：pH、COD_Cr、SS。污染物主要成份是二甲胺、环氧乙烷、甲醇、甲酸钠、残余农药、保险粉等有害成份。污水不经处理直接排放，对河流造成严重污染。为配合该工程的设计工作，我们对该污水进行了以生化为主的试验研究工作，并取得了较好的试验结果。该化工污水处理工程实施后，已顺利通过省环保监测站、省监察局、市环保局组织的达标验收。污水处理站出水水质达到了《国家污水综合排放标准GB 8978—1996》新改扩企业二级标准[1]。

1　污水来源及水质特征

　　生产废水来自十多个车间，COD_Cr污染主要来自：① 农药的胺化残液：二甲胺虽经回收，但仍有少量排放，残液COD_Cr在36～120 g/L之间，日排污量为11.4 ｔ。② 保险粉的甲醇精馏残液：其主要污染物为CH3OH、Na2SO3、HCOONa、环氧乙烷等。COD_Cr在60～209 g/L之间，日排污量在16～20 t。废水中SS主要来自：① 电解车间在制取精盐时产生的盐泥、石棉绒，② 热电站含炉渣下水，③ 农药渣。该废水的特点是废水水量大，pH变化异常，悬浮物含量高。经测定综合废水的BOD5／COD_Cr比值约为0.4，属可生化废水。

2　试验水质

　　连续试验用水系采用连续取水的方式从该集团公司污水总排口处连续计量取出，经聚集、匀质调节及pH值调整后作为生化试验进水。试验期间实际取水的COD_Cr为186～327 mg/L，pH为4.4～11.68。连续试验用水水质见表1。

表1 连续试验用水水质 数据类别 pH CODcr BOD₅ SS NH₃-N Ca²⁺ Cl^- S^2- mg.L^-1 范围 6.4-10.8 204-313 84-152 98-206 15-13.8 60-86 530-910 0.39-1.17 1.17-1.9 平均 8.5 263 108 163 14.6 68.7 675 0.91 1.46

3　试验方案的确定

　　试验方案是根据综合污水水量大，悬浮物含量高，pH波动范围大的特点，结合探索性试验结果确定的。该污水的探索性试验结果表明：采用化学絮凝处理方法既不经济，COD_Cr的去除率也不高，COD_Cr去除率仅为10％～20％，而污水的BOD5与COD_Cr的比值为0.4，适宜进行生化法处理。考虑到综合污水COD_Cr浓度不高，本试验采用生物膜处理工艺，使微生物固着在填料上，从而维持较高的生物量，提高生化去除率。本试验还同时选择普通活性污泥法进行对比试验。

4　试验内容及结果

4.1　间歇生化试验
　　间歇试验用水取车间排放口的废水按比例混合配制而成，其COD_Cr值略高于总排口。图1为COD_Cr随曝气时间的变化曲线。从图１可以看出：COD_Cr浓度随曝气时间的延长而下降，当曝气时间为5h时，生化去除率可达80％。出水COD_Cr浓度小于100 mg/L。延长曝气时间COD_Cr去除率保持不变。因此，在起始COD_Cr 浓度为488 mg/L，生化处理合适的停留时间应为5 h。

4.2 连续生化试验
4.2.1 试验流程

4.2.2　活性污泥法试验
　　活性污泥法试验采用完全混合式活性污泥生化装置，曝气池有效容积为10 L，采用电加热器保温，温度自动控制。污泥回流采用蠕动泵自动控制定时回流。
　　表2为活性污泥法流程试验结果。

表2 活性污泥法流程试验结果 试验阶段 进水水质 出水水质 停留时间/h CODcr去除率/% MLSS/（g.L^-1) pH CODcr/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) pH CODcr/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) Ⅰ 变化范围 10-7.7 209-318 152-100 7.7-8.5 72-100 15-8 　 5 68 4.8 　 平均值 8.9 261 126 8.1 87 12 77 　 　 　 Ⅱ 变化范围 9.1-6.7 186-327 104-100 7.2-7.8 70-112 6-4 　 4 64 4.0 　 平均值 7.7 260 102 7.6 95 5 75 　 　 　 Ⅲ 变化范围 7.2-8.8 197-242 　 7.7-8.1 12-95 　 　 3 67 　 　 平均值 8.0 216 　 7.9 86 　 75 　 　 　 Ⅳ 平均值 7.9 258 　 7.5 140 　 　 2 46 冲击试验

　　从表2所列的结果可以看出：出水COD_Cr达标率低，且新生活性污泥凝聚性差，不易沉降，造成了二沉池出水SS超标。
4.2.3　生物膜法试验
　　生化池总有效容积为18 L。池内均分为4格，内设填料。不设回流。
　　表3列出了生物膜法试验结果。

表3 活性污泥法流程试验结果 试验阶段 进水水质 出水水质 停留时间/h CODcr去除率/% pH CODcr/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) pH CODcr/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) Ⅰ 变化范围 10.2-7.7 209-318 152-100 8.0-8.4 46-65 8-4 ＜10 5 78 　 平均值 8.9 261 126 8.2 57 6 　 　 　 Ⅱ 变化范围 9.1-6.7 186-327 104-100 8.4-7.1 47-77 5-3 　 4 76 　 平均值 7.9 260 102 8.1 62 4 ＜10 　 　 Ⅲ 变化范围 8.9-7.2 197-242 　 8.34-7.7 54-76 　 　 3 70 　 平均值 8.0 216 　 7.9 64 　 ＜10 　 　 Ⅳ 平均值 7.9 258 　 7.5 120 　 　 2 53

　　从表3可以看出：在停留时间分别为5h、4h、3h时，出水各项指标均可达标，当停留时间为2h时，出水水质不能达标，因此设计选择的停留时间范围应为3～5 ｈ。
　　图2所示为生物膜法和活性污泥法进、出水COD_Cr变化曲线，从图中可以显示出生物膜法出水COD_Cr达标率为100％。另外从出水的外观上看到，生物膜法出水水质清彻、透明、无异味。而活性污泥法出水水质浑浊。
　　比较活性污泥法和生物膜法试验结果可以得出结论：生物膜法优于活性污泥法，生物膜法COD_Cr去除率高，出水水质可完全达标；而活性污泥法COD_Cr去除率低，出水水质达标率低，且活性污泥不易沉降，造成了二沉池出水SS超标，反应池污泥浓度不易维持。

5　结论

5.1　出水达标
　　该化工综合污水可生化性较好，其BOD5／COD_Cr比值为0.41。污水经过匀质—中和—生物膜流程处理后，出水水质达到GB 8978—96《污水综合排放标准》。
5.2　操作稳定
　　生物膜法具有操作稳定，抗冲击负荷，出水清澈透明，COD_Cr去除率高等优点。在进水COD_Cr为186～327 mg/L，pH为6.7～10.2范围内，停留时间为3～5h时，生物膜法出水COD_Cr为46～77 mg/L，出水pH为7.1～8.4，出水SS小于10 mg/L。

参考文献：
　　[1]? GB8978-96，污水综合排放标准[S].

作者简介：
王琴(1960-)，女，高级工程师。