水污染控制工程综述.doc

水污染控制工程课程设计综述10110610 刘晴随着经济的飞速发展，城市化进程的影响，极大的提升了人类生活水平，但随之而来的是不同程度的环境污染。污水就是来源之一。由于我国对环保工作的重视，使得污水处理事业得到了良好的发展。 我国在20世纪30年代才开始污水处理的事业，比外国晚了很长一段时间。虽然事业起步晚，但改革开放后的20年来还是取得了较快的发展。可是随着城市化速度的加快，我国城市的数量与规模也快速地增加与扩张，与之相配套的城市污水处理基础设施出现了严重不足的情况。据有关数据统计：我国目前的年排污量大约为350亿m3，但城市的污水处理率仅为15.8%，而西方发达国家如美国早在1980年就已达到了70%。全国有大约超过80%的城市直接排放未经任何处理的污水到附近的水体，这使得水污染加剧。在我国目前的城市污水处理厂中，有80%以上的都是采用活性污泥法，不到20%采用稳定塘法、土地处理法及一级处理等。随着对水资源质量要求的提高，使得城市污水处理厂不得不开发许多改进型的工艺技术，如A/O法、氧化沟法、SBR法等。这些改进的工艺技法在我国被广泛运用。本文就常用的污水处理方法进行综合论述。1 污水的化学处理法1.1 臭氧氧化法臭氧具有极强的氧化性，其氧化能力仅次于氟，比氧、氯及高锰酸盐等常用氧化剂都高。目前臭氧的制备方法有：无声放电法、放射法、紫外线辐射法、等离子射流法和电解法等。工业上利用无声放电法制备臭氧的臭氧发生器，我国生产的臭氧发生器系列产品主要是管式的。近年发展的臭氧氧化新技术主要分为两大类:一是用各种催化方法强化臭氧氧化单元的氧化能力,主要有光催化臭氧氧化、均相催化臭氧化、均相催化臭氧化3种形式。二是臭氧联用技术，其创新性在于将多种技术组合,使原有技术得到强化。目前,常用的臭氧联用技术有以下8种:臭氧-活性污泥、臭氧-活性碳、臭氧-絮凝-膜、臭氧-絮凝-臭氧、臭氧-气浮(吹脱)、臭氧-超声波、臭氧-生物活性碳和臭氧-膜。催化臭氧氧化技术是利用反应过程中产生大量高氧化性自由基(羟基自由基)来氧化分解水中的有机物从而达到水质净化。光催化臭氧氧化是以紫外线UV为能源、O3为氧化剂,利用臭氧在紫外线照射下分解产生的活泼的次生氧化剂氧化有机物。均相催化臭氧氧化是近年来发展起来的新技术,它是利用溶液中金属(离子)催化促进O3分解,以产生活泼自由基,强化其氧化作用。臭氧- 生物活性炭氧化技术主要是应用于自来水的深度处理。近年来国内外报导的臭氧化处理的自来水深度处理流程,是以常规的混凝-沉淀-过滤为骨架, 在此基础上增加臭氧和生物活性碳两个处理环节1。但臭氧氧化技术也有很大的局限性：一是臭氧不能氧化一些难降解的有机物2,如氯仿等；二是单一的臭氧氧化技术不能将有机物彻底分解为CO2和H2O3,同时难以达到较高的COD去除效果。1.2 高级氧化法高级氧化技术又称深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基HO为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使难降解的大分子有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质。常用的高级氧化法主要包括以下几种4-6：Fenton法、O3/UV法、O3/H2O2法、UV/H2O2法、O3/UV/H2O2法、TiO2催化氧化法。1.2.1 Fenton试剂氧化法 Fenton试剂法是一种均相催化氧化法，在含有亚铁离子的酸性溶液中投加H2O2发生如下一系列反应： Fe2+H2O2+H+Fe3+H2O+OH (1) Fe3+H2O2Fe2+OOH+ H+ (2) H2O2+OHOOH+ H2O (3) OH +OHH2O2 (4) Fe2+OHFe3+ OH- (5) 生成的羟基自由基OH具有较高的氧化电位，仅次于氟，因而可与废水中大部分的有机物发生反应，使其分解： OH +RHR+H2O (6) R+O2ROOROOH分解产物+OH (7) 1964年，加拿大学者H.R.Eisenhaner首次成功使用Fenton试剂以OH的强氧化性处理苯酚废水和烷基废水，Fenton试剂开始在有机废水处理方面备受国内外关注7。2007年，谢成，晏波，韦朝海等8，以焦化废水原水为研究对象，采用Fenton氧化法进行预处理结果表明，焦化废水经Fenton氧化预处理不仅能取得较高的CODCr和酚、苯系物、石油烃、含氮杂环有机物、多环芳烃等挥发酚类物质去除率，而且能将其中有毒难降解有机污染物氧化为较易生物降解的醇、醛、酮及有机酸等中间产物，有利于后续生物处理过程。2011年，广东工业大学戴琴，罗建中，唐志雄等9，采用Fenton试剂预处理含芳香族化合物废气吸收液，在H2O2投加量为0.39 mol/L，FeSO47H2O投量为16.32mmol/L，pH为7.4，反应1h的条件下，初始COD为12850mg/L的废水的COD去除率可达到71.36%，结果表明，Fenton试剂对该高浓度有机废水可以取到很好降解作用。1.2.2 O3/UV法O3/UV法是将O3与UV辐射相结合的一种高级氧化法。此法在治理含复杂铁氰盐废水中开发出来，对处理难氧化物质十分有效。将UV辐射与O3相结合，能使氧化速率提高10-10000倍。1.2.3 O3/H2O2法O3/H2O2法是近20年来发展起来的一种高级氧化法。实验证明，H2O2的共轭基能诱发O3分解成OH，而后者可以极大地提高降解反应速率。1.2.4 UV/H2O2法H2O2是一种较强的氧化剂，其氧化性强于氯、二氧化氯和高锰酸钾。H2O2在一定能量的紫外光照射下，可被激发形成OH。1.2.5 O3/UV/H2O2法目前已有O3/UV/H2O2催化氧化法用于降解酚类化合物、印染废水等的报道。1.2.6 TiO2催化氧化法 近年来，多相光催化反应技术日益引起国内外研究人员的重视。在多相光催化反应所应用的半导体催化剂中，TiO2以其无毒、催化活性高、稳定性好以及抗氧能力强等优点而受到重视。1.3 电化学氧化法 电化学氧化又称电化学燃烧,它是在电极表面的电氧化作用下或由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。电化学氧化分为直接电化学氧化和间接电化学氧化。直接电化学氧化是使难降解有机物在电极表面发生氧化还原反应。目前,已证实对氯苯酚、五氯化酚均可在阳极上彻底分解。Hwang B J等10报道了电化学处理含氯有机物的有效性,并成功地利用PbO2/聚吡咯复合电极去除废水中的氯离子。阴极还原过程已被用于一氯乙烷、三氯乙烷和芳香氯化物等的脱氯处理。间接电化学氧化就是利用电化学反应产生氧化剂或还原剂使污染物降解的一种方法。据报道,采用电解生成次氯酸盐氧化剂,可氧化去除氨氮及难降解的有机污染物。2 物理化学法2.1 混凝沉淀法混凝沉淀法是处理污水的重要方法11-13,用以去除水中细小的悬浮物和胶体污染物质。混凝法用于各种工业废水的预处理、中间处理或最终处理及城市污水的三级处理和污泥处理。除了用于去除悬浮物和胶体，它还可用于除油和脱色。混凝的机理主要有四种：压缩双电层机理，吸附与电中和机理，吸附架桥机理以及网捕机理。污水一般都含有大量的悬浮物,因此,在污水的处理中,一般首先使用混凝沉淀将污水中的大量悬浮物去除。由于悬浮物的吸附作用,在悬浮物沉淀的同时,将其它污染物吸附沉淀下来,有利于污水的进一步处理14。混凝沉淀效果的好坏,对于后处理过程的设计及污水处理总效率的提高具有重要作用15-18。2.2 离子交换法离子交换树脂是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，它是由交联的高分子共聚物引入不同性质离子交换基团而成。离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能。随着离子交换技术的不断发展，在树脂合成方面，除凝胶型树脂性能有很大改进外，还合成了交换速度快、机械强度大、抗污染能力强和化学稳定性好的大孔离子交换树脂，使离子交换树脂在废水处理领域的应用不断扩大，越来越显示出它的优越性。应用离子交换树脂进行工业废水处理，不仅树脂可以再生，而且操作简单、工艺条件成熟、流程短，目前在废水处理方面得到了大量应用。在工业废水处理中，离子交换树脂主要用于回收重金属、贵金属和稀有金属，净化有毒物质，除去有机废水中的酸性或碱性的有机物质如酚、酸、胺等19。离子交换纤维是以各种化学合成纤维,如聚乙烯醇、聚丙烯睛、聚氯乙烯、氯乙烯一丙烯睛共聚物、聚酚醛、聚己酞胺、聚烯烃等作为基体,经大分子化学转换或接枝反应而制得的一种新型的功能型纤维材料。由于特有的纤维形状,离子交换纤维具备了传统的颗粒状离子交换树脂所不具备的许多独特的卓越性能,但其吸附机理与传统的离子交换树脂是相似的。按离子交换的有效功能基,可以将它分为鳌合型、两性、强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型等几大类20。2.3 微电解法 以铁碳微电极为例，铸铁铁屑中含碳量较大，一般达到8%，而含盐量高的污水是一种良好的电解质。当铁屑浸在污水中时，铁的电位低成为阳极，碳的电位高成为阴极，这样就构成无数个微小的原电池，发生以下电极反应21：阳极(Fe): Fe-2eFe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极(C): 在酸性条件下： 2H+2eH2 E0(H+/H2)=0V 在酸性充氧条件下： O2+4H+4e2H2O E0(E0)=1.23V 在碱性或中性条件下： O2+2H2O+4e4OH- E0(O2/OH-)=0.4V这些电极反应产生的反应物有很强的氧化还原能力。 其中的新生态H能氧化污水中的染料等有机物，破坏染料的发色基团，有脱色的作用(而Fe2+有很强的还原能力，能使污水中氯代芳香族有机物还原脱氯，含磺酸基的芳香族有机物还原成酚类有机物。这些反应都使生物难降解的有机物转化为易降解的物质，从而提高污水的可生化性，为后续的生物处理打下基础。另外，Fe2+也是很好的混凝剂，当污水流到曝气池后，在有氧条件下，Fe2+很容易发生下列反应： 4Fe2+8OH-+O2+2H2O4Fe(OH)3生成的Fe(OH)3是胶体絮凝剂，它的吸附能力高于一般的药剂水解法产生的Fe(OH)3。这样又形成了以为Fe3+核心的絮凝体，能捕集、卷扫和吸附悬浮物及活性污泥，变成沉降性能很好的生物铁污泥。以民丰印染厂为例，使用微电解的方法进行印染废水的处理22。民丰印染厂是一个大型的印染企业，产生的混合污水每天大约有3000m3。CODCr为1600mg/L，BOD5为350mg/L，色度700倍，SS为500mg/L。污水的色度深，成分复杂，水量大，对周围的环境污染很大。环保局规定出水要达到GB8978-1996“污水综合排放”一级标准才能排放。经过分析比较，决定采用微电解加厌氧加二级活性污泥法处理工艺，工艺流程如图所示： 该工程经过三个月的施工及调试， 顺利建成投入使用。环保局监测站验收监测数据：CODCr为97mg/L，BOD5为25mg/L，色度40倍，SS为60mg/L。总投资1600万元，取得了良好的社会和经济效益，并取得了一些宝贵的经验体会。3 生物法3.1 水解酸化法水解酸化池主要在厌氧情况下生长、繁殖大量的水解细菌、产酸菌和微生物, 经过初始阶段的培养和驯化,分阶段地将水中的部分大分子固形物水解为溶解性物质,将大分子和难降解物质水解为易于溶解的小分子物质,从而改善和提高废水的可生化性23。这是难生化废水用生化法处理均需考虑的预处理过程,否则整个工艺的COD去除率难以保证24-25。水解酸化池中存在厌氧、兼氧环境，使得产酸性厌氧、兼氧菌将水中结构复杂的大分子有机物分解为简单小分子有机物,将不溶性物质分解成可溶性物质,为后续好氧生化处理创造有利条件。水解酸化池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解产酸菌作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质；同时，生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌体外多糖粘质层发生水解，使细胞壁打开，污泥液态化，重新回到污水处理系统中被好氧菌代谢，达到剩余污泥减容化的目的。由于水解酸化的污泥龄较长（一般1520天）。若采用水解酸化池代替常规的初沉池，除达到截留污水中悬浮物的目的外，还具有部分生化处理和污泥减容稳定的功能。3.2 SBR法SBR(sequncing batch reactor)法是一种序批式生物反应器间歇运行的活性污泥法污水处理工艺,将传统活性污泥法中曝气、沉淀等单元操作在同一个反应池中按时间顺序反复进行。一个典型的SBR工艺的运行过程包括进水、反应、沉淀、排水及必要的闲置等5个阶段。为实现连续进水, 通常设有几个池子轮换运行, 操作过程类似于循环活性污泥法CASS(cyclic activated sludge system)26。SBR工艺特点是流程简单,可省去二沉池,耐水量和水质负荷冲击, 运行方式灵活多变并可组成多种工艺路线。增加生物选择池, 创造厌氧/缺氧环境,具有储存性反硝化、同时性反硝化等除氮脱磷功能,强化生物吸附作用, 净化效率高, 处理能力强,效果稳定。应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器(PLC),可使SBR工艺全过程实现自动控制,操作方便快捷,劳动强度低。SBR法工艺流程及控制方法:来自于一级处理系统(经格栅、砂滤、提升后)的城市污水连续进人前调节池, 前调节池有效容积270m, 停留时间1.5h,池内设有5台ITT飞力潜污泵,可向3个按反应周期运行的SBR反应池交替输送污水, 以达到连续处理的目的。池内设有2台水下搅拌器连续运行使进水与活性污泥充分混合接触,从而使前调节池既有水质水量均衡缓冲调节功能,又可作为生物选择池,缺氧状氧环境促进反硝化细菌大量繁殖,增强脱氮除磷功能。3个SBR反应池可按照进水、曝气、沉淀、津水、闲置5个阶段交替运行。进水阶段一般控制在30-60min，将SBR反应池一周期内所应处理的水量输人反应池(单池输人污水量2500m3),启动SBR池内3台水下搅拌器,使污水与池内活性污泥混合形成有机物高浓度差,以利于推动缺氧/厌氧环境下微生物反硝化、放磷反应。 抚顺市三宝屯污水处理厂2001年底建成投入使用，占地14.46hm2，采用SBR 的改良DAT-TAT活性污泥工艺，日处理污水25万t。本文以抚顺市三宝屯污水处理厂为例，探讨新SBR法在城市污水处理厂的应用27。3.2.1 项目概况 处理规模为25万m3/d。污水综合变化系数K取1.30，截流倍数2.2，即雨季时提升泵房，格栅，沉砂池总处理能力为55万m3/d，生化系统、消毒系统处理能力为25万m3/d。3.2.2 主要设备及参数（1）进水泵。进水泵型号为CP3602潜水排污泵，共10台，9用1备。单台技术参数如下：流量Q=5062 m3/h，扬程H=12.0，电机功率215kW。进水泵系统控制采用就地手动和PLC自动控制2种形式。（2）鼓风机房。鼓风机房内设4台高速离心鼓风机。单台鼓风机流量为24000 m3/h，功率630kW。鼓风机的工作过程是通过现场控制盘来实现，该盘由PLC触摸屏及控制水泵、电加热器、出口阀门等电器组成，并且具有与上位协调能力机的通讯功能。（3）污泥脱水机房。脱水机房内设3台离心式脱水机，单台处理量25m3/h。经离心脱水机的剩余活性污泥的含水率达80%以下。3.2.3 运行效果运行中重点解决进出水的自动控制，供气量调节，活性污泥浓度以及厌氧、缺氧段的控制问题。经过一段时间的调试运行，目前运行状态稳定，出水均低于设计要求，具体如下表(mg/L)。从运行情况来看，SBR工艺取得了理想的处理效果(COD去除率88.4%，BOD5去除率93.9%，SS去除率95.1%)，NH4+-N和TP也低于设计值，并且在水量超出设计规模时各种设备运转正常。可以看出，SBR工艺完全适用于抚顺的污水处理工艺。3.3 UASB法随着厌氧废水处理技术在污水处理领域的快速发展,上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,简称UASB)工艺具有构造简单,处理量大,运行稳定和处理效果好,成本费用低等优点28,在国内外得到了广泛的应用。目前,国内外主要用它处理高浓度制糖废水、土豆加工废水、淀粉废水、啤酒废水、酒精废水、乳品废水、屠宰废水和造纸废水29-35。但UASB反应器处理生活污水在国内研究较少,不少国家(如荷兰、巴西、哥伦比亚和意大利等)的一些大学研究机构,针对生活污水浓度低、水量大、中温消化不经济等特点进行了常温试验,并已有一些生产性装置投入运行。USAB具有以下特点：(1)在反应器中污泥的循环和机械搅拌一般维持在最低限度, 甚至完全取消；(2)在反应器的上部设置一个气、液、固分离系统。液相所携带的污泥可自动返回设备内。USAB反应器的基本出发点在于:(1)为污泥絮凝提供有利的物理一化学条件, 使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能；(2) 良好的污泥床可形成、种相当稳定的生物相,能抵抗较强的扰动力。较大的絮体具有良好的沉降性能,从而提高设备内的污泥浓度；(3)通过在反应器内设置一个沉淀区,使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀,然后回流入反应器内36。污水处理是刻不容缓的一项事业，它关系到我国城市化进程的进一步发展，更是影响我国未来经济建设的重要因素。我国污水的处理技术是基于我国水质特性进行改进创新的处理方法，对于目前的污水处理具有较好的功效。相关的许多研究还在进行中。我们必须严肃重视，处理好其与经济建设的关系，不断探索创新，走出一条高效率、低能耗、简易的污水技术新路子。4 水解酸化-SBR 工艺处理印染废水 印染废水通常具有较强碱性、污染物浓度高、种类多、含有毒害成分及色度高等特点。目前,国内外印染废水的处理方法有物化法、生化法、化学法(多功能混凝剂法、高压脉冲电解法)等,多数是以生化为主的生化-物化组合法37。序批式活性污泥法(SBR)是一种污水生化处理方法,目前已用于多种工业废水处理,并取得显著效果38-44。4.1 实验水质 BOD5200-400mg/L,色度倍数400，pH7-12。废水BOD5/COD值较小，可生化性差。4.2 实验装置实验装置见图。水解酸化池按4m3/d设计，停留时间为8.0h；SBR池按3m3/d设计。水解酸化池连续进水，通过布水管使污水均匀穿过污泥层，出水进入SBR 池。SBR池每日分3个周期运行，每周期8h，其中进水2h，进水1h后曝气5h，沉淀1h，排水1h。4.3 实验原理水解酸化池的作用是提高废水可生化性。这是难生化废水用生化法处理均需考虑的预处理过程，否则整个工艺的COD去除率难以保证45-46。水解酸化池中存在厌氧、兼氧环境，使得产酸性厌氧、兼氧菌将水中结构复杂的大分子有机物分解为简单小分子有机物，将不溶性物质分解成可溶性物质，为后续好氧生化处理创造有利条件。SBR池中，高污泥活性、较高污泥浓度以及好氧、缺氧、厌氧状态交替出现的情况有利于难降解有机物的去除。因此，采用SBR法处理生物难降解有毒有害工业废水，COD去除率高于连续流活性污泥法47。4.4 实验结果装置运行的起始阶段，COD去除率在70%以下；随运行时间增加，COD去除率不断增加，至正常运行阶段可达90%左右。虽然进水COD波动较大，但出水COD一直处于较稳定的水平，说明系统有很好的耐冲击能力。经水解酸化-SBR工艺处理后，出水COD平均可达100mg/L，基本达到了国家一级排放标准48-49。当进水色度平均为400倍时，出水色度平均可达120倍以下，去除率为70%。具体结果如下表：正常运行阶段各处理单元的处理效果。 实验结果表明，采用水解酸化-SBR工艺处理印染废水，COD去除率高，处理效果好。COD平均总去除率为89.9%，色度平均去除率70%。5 水解酸化好氧工艺处理渗滤液与城市污水混合废水研究所用渗滤液水样取自苏州七子山城市垃圾卫生填埋场, 城市污水取自苏州城西污水处理厂和苏州城建环保学院生活区化粪池,水质情况见表：5.1 工艺流程研究厌氧一好氧工艺流程如图。ABR反应器和曝气池(合建式)均由PVC有机玻璃制作。ABR反应器由四个隔室组成,总有效容积为13.2L,其中第一隔室为3.0L,其余三个隔室均为3.4L。由蠕动泵供水。在ABR各隔室顶部设置集气管并接人水封以保证ABR反应器的厌氧条件。曝气池的有效容积为6.3L,沉淀区的有效容积为4.0L。曝气池由微型空气压缩机供气,用气体流量计对曝气量进行调节, 并将曝气池中的DO控制在2一3mg/L。5.2 主要工艺参数研究期间的气温为18.0-27.5,ABR的HRT为13.2-26.4h,好氧段HRT为6.4-12.5h。为保证好氧段的正常运行,采取剩余污泥排放与污泥回流相结合的措施,对泥龄进行及时调整,保证曝气池中的MLS浓度。运行期间曝气池中MLS浓度为2300-5500mg/L,泥龄为3.5-10d。5.3 处理效果 研究表明，原渗滤液COD浓度为370-550mg/L、混合比达4:6时,处理出水COD和BOD，可分别低于200mg/L和30mg/ L。混合比达5:5时,系统运行稳定,COD和BOD，去除率达80.9%和96.8%。6 预处理+水解+SBR工艺处理制药废水50 无锡山禾集团第一制药有限公司，是一家以生物发酵为主，兼有化学合成和制剂的综合性大中型制药企业。其中8907是新一代半合成氨基糖苷类抗生素国家一类新药，具有高效、低毒、广谱的特点，8907在生产过程中，产生大量高浓度有机废水，成分复杂，处理难度很大。6.1 废水的水量和水质该公司废水处理工程规模为500m3/d，主要包括8907生产废水，各车间冲洗废水和厂区生活污水。所有的生产废水均来自于P1、P2和8907等3根合成柱，因此，此3根合成柱即为生产废水的排水点。废水成分包括DMSO(二甲亚砜)、氨氮、金属钴离子等有毒有害物质，其水质情况见表。 6.2 废水处理工艺流程首先对废水进行分质预处理，尽量回收废水中的有用物质；然后将预处理过的8907废水与生活废水和其他废水一道进行生化处理。从而探索出了一种技术上可行、经济上合理、运行成本低、可实际使用的治理工艺和针对性应用设备。废水的生化处理工艺流程如图所示。6.3 废水的生化处理预处理后的废水和生活污水及其他废水一起进入集水池，经水泵打入综合调节池，调节池停留时间约为24h，设有穿孔曝气装置，均匀水质水量后，由泵提升进入水解池。水解池中挂有填料，停留时间约为20h，通过废水和生物膜进一步接触，把难降解的大分子有机物在厌氧及兼氧菌的作用下分解为小分子物质, 进一步提高废水的可生化性。出水流入中间池，再由泵打入SBR池，SBR为间歇式活性污泥法，操作灵活，耐冲击负荷。SBR池分为2组，可交替使用，池中设有微孔曝气器，实际运行中SBR一个反应周期为8h，废水经过SBR处理后达标排放。SBR产生的剩余污泥，大部分由泵打入水解池，通过水解池进行污泥消解，消解不了的污泥排入污泥池，再通过板框压滤机脱水减容，干污泥外运。6.4 主要构( 建) 筑物和设备 主要构筑物和尺寸见下表： 主要工艺设备及参数见下表：6.5 处理效果 该废水处理工程采用分阶段各单元设施分步调试，经过4个月的调试运行后，由省环保监测部门进行了连续2天的采样监测，并顺利通过了环保部门组织的验收。从整个工程的运行情况来看，本项目的废水处理工艺基本达到设计要求。监测结果见下表：7 水解-SBR法处理农药化工废水51 沙隆达郑州农药有限公司(原郑州农药厂)，生产中产生的农药化工废水较难处理，废水排放达标难度较大，在1997年对原有的普通活性污泥曝气处理设施进行技改和扩建，利用原曝气池作均质水解池，重新设计建造了四个SBR池(间歇式废水处理池)，并依据废水水质定性培养驯化生物菌种，配合车间的清洁生产工艺改造，不仅实现了全部废水达标排放，而且取得了较高的去除率和较好的经济价值。7.1 原水水质沙隆达郑州农药有限公司生产中废水的主要成分有硫磷醋、抓化按、抓乙酸甲醋等，经过车间预处理后，废水水质情况如下表：7.2 水解一SBR工艺流程该工艺流程为车间预处理后的废水在车间水池进行前期沉淀后，经泵提升至中和池，加人碱液进行中和使pH值为6-9，经过格栅过姨流人地下调节池，在进入水解-SBR系统前进行浓度和pH值调节，系统工艺流程如下图。7.3 水解机理及工艺技术7.3. 1 水解机理水解是厌氧发酵过程前期阶段，厌氧发酵分四个阶段：水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段、甲烷阶段。在水解阶段，固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质；酸化阶段，碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸，水解和产酸进行的较快，难以把它们分开，此阶段主要微生物是水解一产酸菌；第三个阶段是酸性衰退，有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨、胺和少量CO2、N2、CH4、H2，在此阶段中由于产氨细菌使氨氮浓度增加，氧化还原降低，pH值上升，为甲烷菌创造了适宜条件;第四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为沼气，本工艺采用的水解池是把反应控制在第二阶段之前，不进人第三阶段。7.3.2 工艺技术 本系统水解池采用升流式污泥反应器，污水由反应器底部进人反应器，通过污泥床，大量微生物将进人水中，颗粒物质和酸体物质迅速截留和吸附，截留下来的物质吸附在水解污泥表面，在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下，将大分子物质、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质。去除的BOD、COD以CO2、CH4和菌体增量这三种形式存在于水和泥中, 水解反应器集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体。该阶段工艺设计为，设计处理能力：去除2500m3/d；CODcr率：30%-40%；总水力停留时间：6.5h；水解反应时间：4.7h；回流比：25%-50%；沉淀时间：1.8h；有机磷去除率：25%。7.4 SBR的构建及运行SBR曝气池按四组布置：长宽=10m10m，有效池深为5m，有效容积4480m，处理能力2500m/d，污泥负荷0.3kgBOD5/(kgvssd)，单池需氧量为1292kgO2/d，各池运行周期为8h，当本池排水完毕且接到前池进水信号后，开进水阀门进水，同时给后池进水信号曝气5h后关闭曝气，停搅拌进人静止沉淀状态。沉淀1.0h后排水，水位降至最低水位后关排水阀，进人下一运行周期，SBR池采用潜水鼓风装置、浮动排水装置。7.5 处理效果具体处理效果如下表： 由上表知，CODcr去除率平均为90.1% ，BOD5的去除率平均为94.2%，TP的去除率平均为84.9%，表明水解博BR处理技术去除率高，对较难处理的农药化工废水有很好的去除效果，具有高效低能耗的特点，而且工艺先进，占地面积较小，适用于城市工业污染源治理，自动化程度高，降低了工人的劳动强度，便于集中控制，运行效果稳定，能保证废水各项指标达标排放，对化工行业治理废水具有重要推广意义。参考文献：1陈琳,刘国光,吕文英.臭氧氧化技术发展前瞻J.环境科学与技术,2004,27(S1):143-161.2张立德, 牟季美. 纳米材料和纳米结构M.北京:科学出版社,2002.3Shimoiiziaka.U.S.Patent:4094804,1978.4周明华,吴祖成,汪大翚.电化学高级氧化工艺降解有毒难生化有机废水J. 化学反应工程与工艺,2001,17(3):263-271.5陈德强.高级氧化法处理难降解有机废水研究进展J.环境保护科学,2005,31(6):20-23.6蒋雄,舒平.电生氢氧自由基用作氧化剂处理有机废水J.华南师范大学学报(自然科学版),2000(3):41-44.7闵怀,傅亮,陈泽军.Fenton法及其在废水处理中的应用研究J.环境污染与防治,2004,26(1):28-30.8谢成,晏波,韦朝海.焦化废水Fenton氧化预处理过程中主要有机污染物的去除J.环境科学学报,2007,27(7):1102-1105.9戴琴,罗建中,唐志雄,等.含芳香族化合物废气吸收液的氧化预处理J.广东化工,2011,38(4):68-69.10HwangBJ,LeeKL.Electro-catalyticOxidationof22Chcorophe2nolonaCompositePbO2/PolypyrroleElectrodeinAqueousSolutionJ.JApplElectro2chem,1996,26(1):153-159.11马青山等.絮凝化学和絮凝剂J.北京:中国环境科学出版社,1988.12ERCristensen etc.著.架兆坤译.利用沉淀、絮凝和超滤法除去电镀漂洗废水的重金属J.环境中的重金属(第三届国际学术议论文选译),北京:中国环境化学研究所,1983: 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