工程概述

  中山某新材料有限公司的排放水主要來自高濃度生產廢水、車間清洗水、地面清洗水、生活污水、初期雨水等。

  高濃度生產廢水主要含有丙烯酸、丙烯酸酯、氨基樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、多元醇等大分子有機物以及磷酸鹽、SS、油脂等。生產廢水主要分為三部分，部分為水性丙烯酸樹脂廢水，第二部分分為醇酸樹脂廢水，第三部分為丙烯酸樹脂廢水，廢水總體來說含高濃度有機溶劑及樹脂，如若不進行收集處理，直接排入受納水體會造成嚴重的環境污染以及危害人體健康。項目廢水可生化性低，處理難度較大。

  根據中山新材料廢水處理工程的要求，污水處理站設計處理能力100m3/d，生化運行時間按每天24h。結合漓源環保去水樣化驗結果以及實際運行經驗分析，經計算，每天需處理的COD總量實際為：1086kg。

  中山新材料廢水處理工程的廢水難點在于樹脂廢水的處理，該廢水具有以下不利條件：

  1、廢水為間歇式排放，水質水量波動較大，影響廢水處理系統。

  2、其化學需氧量(COD)一般高達幾萬-幾十萬mg/L，屬于高濃度有機廢水。貴司生產的合成樹脂主要為丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂等，所用的合成樹脂種類繁多，多為高聚合的大分子有機物質，具有分子量高、濃度高、穩定性強、組分復雜的特點。

  3、可生化性差，廢水含有大量難以生物降解的有機物，廢水耐生物老化性強。

  4、廢水還含有有毒有害的有機組分，如甲醛、苯、甲苯等，對微生物有一定的毒副作用。

  5、廢水含油量高，需要進行除油處理。

  6、部分廢水中含有大量的有機酸，呈酸性，具有一定的腐蝕性。

  7、廢水中的污可溶性有機物形態存在，一般的混凝沉淀工藝對其沒有任何作用。

  本工程主要采用“Fe-C微電解+混凝沉淀+水解酸化+高效復合厭氧反應器+生物接觸氧化池+混凝沉淀”處理工藝，該工藝具有處理效率高、投資低、運行費用低、運行穩定、有沼氣產生等優點，可確保出水穩定，長期達到排放標準。

設計進出水水質

根據建設單位提供的水量和水質數據我漓源環保的化驗結果，決定設計進水水質指標如下：

  根據以上資料計算，每天需處理的COD總量實際為：1086kg。

  根據中山某新材料有限公司要求規劃，廢水經處理后出水的排放標準執行廣東省地方標準《水污染物排放限值》DB4426-2001三級標準，具體相關指標如下：

  pH:6～9（無量綱）

  BOD5:300(mg/L)

  CODcr:500(mg/L)

  SS:400(mg/L)

  石油類:20(mg/L)

廢水處理工藝技術分析

  對于高濃度難降解有機污水目前主要有以下幾種處理思路：

  1、純物化處理工藝

  采用諸如焚燒、濕式氧化等手段對高濃度難降解有機污水進行處理是危險廢棄物常用的方法，優點是占地面積小，適應性廣，不懼怕任何有毒有害成分。缺點是投資成本高、運行成本高、管理難度大、操作成本高、危險性也高。

  2、物化+生化處理工藝

  采用物化工藝如鐵碳微電解、FENTON氧化等工藝對污水進行預處理，改善污水的可生化性，降低污水中難降解有機成分的濃度和性狀，然后再進行生化處理。工藝流程雖然長一些，但對于大部分難降解有機污水需要較長停留時間才能降解,工程投資和運行成本比純物化工藝低，安全性和穩定性更高。

  3、水解酸化池+生化處理工藝

  水解酸化實際上就是厭氧消化。水解酸化是厭氧的一和第二個過程,就是為了防止沼氣產生，將其控制在水解和酸化階段，只要目的是為了提高廢水的生化性，以利于后續生物處理。由于污水中含有大量的有毒有害成分，而高濃度污水處理的“主力軍”產甲烷菌比較嬌弱，如果直接進行厭氧處理，將會對微生物造成沖擊，導致微生物不耐受甚至死亡。因此，我司在進行厭氧處理前設計了“水解酸化池” 進行“預酸化”處理。

  采用生化處理，具有基建少，投資成本低等特點。該廢水生化處理主要采用“厭氧+接觸氧化”工藝，厭氧反應池采用的是我司研發的高效復合厭氧反應器。采用厭氧的好處是，厭氧比好氧反應具有更大的抗沖擊能力和處理負荷，能高效快速地去除大部分高分子有機物，終甲烷化，適用于可生化性差的有機廢水；同時，采用厭氧不需要進行充氧，操作簡單，運行方便，可以大幅度的減少曝氣產生的能耗、減少由于處理負荷低造成的池容大、減少污泥量多等問題。經過厭氧后的廢水可大幅度降低進入好氧的水質波動。同時在厭氧反應器之前設置水解酸化工藝，該工藝能較大程度的耐受水質波動帶來的波動，即可降低進入反應器的有毒物質，還可去除部分COD，改善污水可生化性，并緩解水質波動大的問題，保證厭氧反應器能長期穩定運行，達到事半功倍的效果。

工藝流程

  廢水→除油罐→集水池→Fe-C微電解→反應池1→初沉池→水解酸化調節池→水解酸化池→厭氧調節池→高效復合厭氧反應器→生物接觸氧化池→二沉池→反應池2→終沉池→達標排放

工藝流程說明

  高濃度廢水首先進入除油罐內，去除上部浮油后定量排入集水池，在集水池中調節水量水質。混合均勻后廢水由泵抽入Fe-C微電解池，調節pH至適宜反應范圍，利用原電池原理將有機物還原，難以降解的大分子有機物可以得到初步分解變為小分子物質，雜環裂解、有機物長鏈斷開，形成易生物降解的物質，起到改善污水可生化性的作用，減少有毒功能團對微生物的毒害。Fe-C微電解池出水進入反應池1，投加堿、絮凝劑及混凝劑后進入初沉池沉淀，去除污水中的懸浮物、老化樹脂和膠體，上清液經自流入水解酸化調節池。

  在水解酸化調節池加入低濃度廢水，調節水量水質后由泵抽入水解酸化池。在水解酸化池中，針對性投加專性菌種，去除廢水中殘留的醚類和苯類，同時在水解酸化菌作用下去除部分污染物并將大分子難降解有機物進一步分解成小分子有機物，便于復合厭氧反應池中的產甲烷菌利用，還避免了污水中的有毒有害物質對產甲烷菌的影響。

  水解酸化池出水自流到厭氧調節池，在厭氧調節池進行水質水量調節，同時進行加熱和溫度、pH控制，使廢水水質達到高效復合厭氧反應器要求的各個條件，然后經提升泵提升進入高效復合厭氧反應器。

  在高效復合厭氧反應器中利用顆粒污泥的高效降解作用，為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質，并在產甲烷菌作用下，將污水中的大部分有機物分解成二氧化碳和甲烷，去除大部分的有機污染物，降低后續好氧處理的有機負荷。然后自流到多級接觸氧化池。

  生物接觸氧化工藝是目前污水處理中應用廣泛的處理方法，生物接觸氧化法在運行初期，少量的細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用，為微生物所利用。但當生物膜達到一定厚度時，氧已經無法向生物膜內層擴散，好氧菌死亡，而兼性細菌、厭氧菌在內層繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質，并在此基礎上不斷發展厭氧菌。經過一段時間后在數量上開始下降，加上代謝氣體產物的逸出，使內層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發展起來。在接觸氧化池內，由于填料表面積較大，所以生物膜發展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構，對保持穩定的處理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。

  從生物接觸氧化池出來的水自流進入二沉池固液分離后進入反應池2。在反應池2預留投加藥劑形成絮狀可沉淀物，經終沉池沉淀確保廢水達到排放標準后出水達標排放。

  沉淀池采用斜管沉淀工藝。斜管沉淀池是根據“淺層沉淀”理論，在沉淀池中加設蜂窩斜管，以提高沉淀效率的一種新型沉淀池。它具有沉淀效率高、停留時間短、占地少等優點。其處理效果穩定，維護管理工作量也不大。

  初沉池、終沉池底部污泥排入物化污泥池，二沉池底部污泥排入生化污泥池，濃縮后的污泥再用泵送入板框壓濾機脫水，脫水后的泥餅外運。