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某精细化工有限公司高浓度废水COD减排工程

1  项目背景

为遏制环境恶化的趋势,国家将COD 减排列为国民经济和社会发展“十一五”规划的约束性指标。国家环境保护“十一五”规划已明确指出:“十一五”期间,在水污染防治方面,全国化学需氧量(COD)排放总量消减10%,实施重点流域水污染防治规划,加快城市污水处理与回用工程建设,严格控制工业水污染物排放量,以造纸、食品酿造、化工、纺织印染行业为重点,加大治理和改造力度。

化工行业作为我国的传统行业,在国民经济中占有重要的地位,据最新统计,全国共有化工企业4.21万个,工业总产值4786亿元,均约占全国工业的10%左右。但是从整体上看,由于国内环保行业目前针对此类污水治理技术滞后,随着化工业的发展,生态环境受到严重影响,其产生的化工废水中COD浓度高、毒性大、可生化性差,普通的工艺很难达到处理的预期效果。

2  生物强化处理技术在工业废水处理中的运用

当前,为响应国家“十一五”期间减排COD的号召,为了有效地去除化工废水中的COD,由山东美陵中联环境工程公司引进研制开发了高效生物强化处理技术。此生物强化处理技术开发了适合石化废水水质的好氧微生物并加以应用,省却了传统工艺中的厌氧工段,投资低,运行理简便,可以大幅度降低废水处理的运行费用并且以传统工艺曝气池10%的容积达到同样的处理效率和处理负荷,对含有苯酚、苯甲酸、乙酸、异丙醇、丙烯酸甲脂等的高浓度废水有着良好的去除效果。

山东美陵中联环境工程公司考察了某精细化工有限公司废水处理工程的水质并将高效生物强化处理技术成功用于此工程中,具体水质如表1。具体处理流程见图1。

在处理的过程中,曝气池容积的大小直接导致污水处理系统的处理效率的高低。曝气池容积越大相对而言其处理效率越高,但太大池容必然带来相对较大投资,因此确定合适的容积对整个处理系统的运行效率及投资都非常必要。为了适度降低可处理废水的COD浓度,首先掺入低浓度废水,再根据废水的COD总浓度和总进水量确定好曝气池的容积,然后通过计算确定好需要投加高效菌种和维持菌种正常生长的营养物质的量。

此技术采用的高效菌种在适宜的环境下才能发挥最优效能,所以反应池中一般保持适宜的温度和合适的pH值,并且在运行过程中要保证曝气池内的污泥浓度在正常的范围。

此工艺曝气池在运行过程中可能会出现泡沫突然增多的现象。泡沫异常增多可能是系统运行变坏的表现。所以,需要通过Feed cut判断菌种活性的高低,使系统稳定在最佳运行状态。Feed cut具体操作原理如下:

(1)Feed cut操作基本原理。

在该系统连续稳定运行时,微生物消耗的氧气量与曝气系统供给的氧气保持相对的平衡,曝气池内DO维持在某一相对稳定的特定数值(2mg/L~4mg/L)。在其它条件都不变的情况下,某一时刻突然停止向曝气池进高浓度水,由于曝气池微生物代谢的有机物含量突然降低,细菌消耗的氧气也相应减少,原有的溶氧平衡被打破,曝气系统富氧占据优势,池内的DO值会逐渐上升。在一定时间内DO变化的范围大小可以间接的反应曝气池内细菌的活性,ΔDO越大表明细菌原来消耗的氧气越多,其活性越高,相反ΔDO越小表明活性越低。

其效果如图2所示。

根据Feed cut 图判断:

曲线平滑变化趋势明显,ΔDO>2可认为细菌活性较高,处于正常状态。

ΔDO<2,活性不太好,需要调整:

① 检查温度、pH是否正常;

② 检查营养液用量是否正常;

③ 检测低浓度进水 COD、pH是否正常,是否有异常来水进入;

④ 检测高浓度进水COD、pH是否正常,检查是否有异常来水进入。

3  技术比较

此项技术利用高效菌种对高浓度毒性有机废水、液态焚烧废水等有着良好的处理效果。

处理效果图如下:

与传统标准活性污泥法相比:

(1) 有机物处理负荷增加10倍以上;

(2) 大幅度减少投资费用及占地面积。

与物理和化学处理方法相比:

(1) 大幅度减少投资及运转费用;

(2) 不产生二次污染。

4  结论

该技术开发了适合高浓度废水水质的微生物并加以应用,是一种几乎不产生二次污染的环保型工艺,可以大幅度降低废水处理的运行费用并且以传统工艺曝气池10%的容积达到同样的处理效率、处理负荷,对COD有着良好的去除效率。

该技术可以实现高浓度难降解废水的生化处理,可以将COD从数万mg/L降解为极低浓度的废水,满足排放要求。适合于石化、印染、化纤、化工等高难度处理的废水处理工程,COD去除率可达90%以上,彻底解决了困扰企业多年来的高浓度废水无法处理的难题。

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