某飽和聚酯樹脂和塑粉生產(chǎn)公司，建有60kt/a飽和聚酯樹脂和5kt/a塑粉生產(chǎn)線，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的聚酯類廢水由高濃度難降解有機(jī)污染物構(gòu)成，成分復(fù)雜，主要含有對(duì)苯二甲酸、乙二醇以及少量的乙酸、乙醛、油脂、二甘醇、三甘醇、苯酚以及生物難降解的高分子聚合物等。配套建設(shè)了1座處理能力250t/d的污水處理站，廢水經(jīng)處理后納入當(dāng)?shù)乜h鎮(zhèn)污水處理廠處理，納管要求為COD≤300mg/L，NH3-N、石油類、揮發(fā)酚、甲醛的質(zhì)量濃度分別≤50、≤20、≤2.0、≤5mg/L。為滿足GB31572-2015的合成樹脂企業(yè)納管水質(zhì)指標(biāo)，必須對(duì)現(xiàn)有的污水處理設(shè)施進(jìn)行提標(biāo)改造。
1、現(xiàn)有廢水處理概況
1.1 工藝流程
該公司產(chǎn)生的廢水主要包括工藝廢水、車間地面沖洗水、過(guò)濾器清洗廢水，污水處理站處理水量為250t/d，并已通過(guò)調(diào)試，出水水質(zhì)能夠滿足GB8978-1996的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其進(jìn)出水指標(biāo)見表1，廢水處理工藝流程如圖1。
1)車間廢水經(jīng)管道收集后進(jìn)入集水池(已建)，通過(guò)泵提升進(jìn)入隔油、調(diào)節(jié)池，初步隔出廢水中的浮油和雜質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量。
2)調(diào)節(jié)池的廢水經(jīng)泵提升進(jìn)入配水池。
3)廢水再經(jīng)泵提升至高效厭氧罐，通過(guò)布水系統(tǒng)、污泥反應(yīng)區(qū)和氣液固三相分離器去除其中大部分COD，將廢水中的有機(jī)物進(jìn)一步水解，將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，為后續(xù)生化處理提供條件。
4)厭氧罐出水流入A/O池，在A/O池中投加HSBEMBM微生物制劑，在A段進(jìn)行反硝化脫氮，O段內(nèi)的硝化細(xì)菌和自養(yǎng)細(xì)菌將廢水中的有機(jī)物氧化分解，將NH3-N轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，再回流至A段進(jìn)行反硝化，出水經(jīng)沉淀池沉淀后達(dá)標(biāo)排放。
5)物化污泥、生化污泥進(jìn)入污泥濃縮池，經(jīng)泵提升至壓濾機(jī)壓干后外運(yùn)規(guī)范處置。
1.2 運(yùn)行情況
根據(jù)污水處理站2014年2月-2015年5月的調(diào)試及運(yùn)行記錄可以看出，污水處理設(shè)施基本已穩(wěn)定運(yùn)行。2016年2月，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行竣工驗(yàn)收取樣，檢測(cè)結(jié)果合格各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)的處理要求。見表2。
2、深度處理工藝
2.1 進(jìn)出水指標(biāo)
根據(jù)對(duì)企業(yè)的出水水量、水質(zhì)分析，并根據(jù)業(yè)主的要求考慮一定的余量，深度處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)水為現(xiàn)有工程出水，其處理水量250m3/d，pH為6～9，COD≤300mg/L，NH3-N、TN、TP、苯酚的質(zhì)量濃度分別≤10、≤20、≤3、≤2mg/L。
廢水經(jīng)深度處理后達(dá)到GB31572-2015中的表1標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行回用。
2.2 工藝流程
為確定本工程的提標(biāo)改造工藝流程，選用了混凝沉淀、化學(xué)氧化、吸附劑吸附等廢水深度處理工藝進(jìn)行了小試，根據(jù)小試結(jié)果確定了催化氧化法作為該廢水深度處理工藝，同時(shí)將高效吸附藥劑作為備用工藝。考慮到廢水的最終去向是城鎮(zhèn)污水廠及現(xiàn)有工程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)廢水深度處理工藝流程如圖2。
1)新建pH調(diào)節(jié)池、中間水池1，收集現(xiàn)有工程出水，加酸調(diào)節(jié)pH至2～3。
2)經(jīng)泵將中間水池1調(diào)節(jié)后的廢水提升入催化氧化塔進(jìn)行氧化反應(yīng)1.50h。催化氧化塔為成套設(shè)備，主要包括進(jìn)水過(guò)濾裝置、主體反應(yīng)罐、固著性催化載體、氧化劑投加裝置以及鼓風(fēng)曝氣裝置等。該裝置主要的部分就是固著性催化載體，它是通過(guò)特殊工藝將多種金屬催化劑固定在載體表面，再將載體填充于反應(yīng)器中，在曝氣攪動(dòng)作用下，投加的氧化劑與廢水及催化劑充分接觸，在催化劑催化作用下形成氧化性極強(qiáng)的羥基自由基，斷開有機(jī)化合物化學(xué)鍵，破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)，將廢水中難降解有機(jī)物氧化分解成小分子有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解。在鼓入空氣擾動(dòng)的同時(shí)，空氣中的氧參與反應(yīng)過(guò)程，起到很好的促進(jìn)作用，可有效提高氧化效率和氧化徹底性。該催化氧化塔反應(yīng)條件溫和，常溫常壓、中性或弱酸性條件即可進(jìn)行，反應(yīng)操作簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，是針對(duì)高濃難降解有機(jī)廢水較理想的預(yù)處理方法。
3)經(jīng)過(guò)催化氧化塔處理的出水達(dá)標(biāo)后，將越過(guò)混凝反應(yīng)沉淀池直接提升進(jìn)入中間水池3，若出水未達(dá)標(biāo)將進(jìn)入中間水池2，經(jīng)泵提升進(jìn)入混凝沉淀池，加入液堿調(diào)節(jié)廢水的pH至8～9，再投加聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)，去除廢水中的污染物。當(dāng)出水水質(zhì)不理想時(shí)，通過(guò)投加高效吸附藥劑作為保障工藝。
4)混凝沉淀池出水進(jìn)入中間水池3，經(jīng)泵提升至過(guò)濾器：利用過(guò)濾器過(guò)濾廢水，去除廢水中的懸浮物，達(dá)到企業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，出水進(jìn)入中間水池4，再由泵提升至清水池，循環(huán)水利用，反沖洗廢水進(jìn)入中間水池2。
5)污泥主要為壓濾產(chǎn)生的物化污泥，系統(tǒng)中產(chǎn)生的物化污泥統(tǒng)一送至污泥濃縮池，濃縮后的污泥由壓濾機(jī)壓干，估算每天約產(chǎn)生絕干污泥0.20t，折合水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%～80%的污泥約1t。壓干后的污泥送至污泥干燥設(shè)備，利用廠區(qū)的導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，通過(guò)污泥烘干機(jī)將污泥的水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由70%～80%降低至20%～30%，污泥量約為0.25t。烘干后的污泥根據(jù)環(huán)評(píng)要求用拖拉機(jī)或汽車外運(yùn)作規(guī)范化處理。
2.3 主要構(gòu)筑物
廢水深度處理工藝主要構(gòu)筑物見表3。
2.4 預(yù)期處理效果
廢水經(jīng)處理后，可達(dá)到表4的預(yù)期效果。
3、催化氧化系統(tǒng)調(diào)試
3.1 存在問(wèn)題
1)雙氧水計(jì)量泵無(wú)法連續(xù)輸送。當(dāng)催化氧化塔系統(tǒng)停止進(jìn)水，再次啟動(dòng)進(jìn)水時(shí)，聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)的雙氧水加藥泵無(wú)法連續(xù)輸送藥劑。產(chǎn)生該情況的主要原因是，催化氧化塔反應(yīng)過(guò)程中雙氧水分解產(chǎn)生氣體在進(jìn)水管道內(nèi)形成氣阻，造成雙氧水泵再次啟動(dòng)時(shí)無(wú)法打藥。
2)加堿容易過(guò)量。催化氧化塔出水加堿泵采用pH計(jì)控制，計(jì)量泵在低流量下出現(xiàn)打不出堿的情況，調(diào)大流量則容易導(dǎo)致出水pH過(guò)高。
3)調(diào)酸需要精確控制。進(jìn)水調(diào)酸池池容較大，pH探頭不易靈敏反應(yīng)池內(nèi)真實(shí)的pH，建議每班測(cè)2次中間水池1的pH，當(dāng)pH異常時(shí)，及時(shí)調(diào)整。
3.2 整改措施
1)整改雙氧水和廢水管路。
新增混合罐1只，放于催化氧化塔池頂，并設(shè)置溢流管、托盤(防止設(shè)備損壞廢水溢出)等。將雙氧水管路和廢水管路接入混合罐(聚丙烯材質(zhì)，放于催化氧化塔頂)，并從混合罐將廢水接入催化氧化塔前端。主要整改內(nèi)容見表5，整改方案見圖3。
2)調(diào)整加堿控制方案。
修改自控程序，將加堿泵與廢水提升泵連鎖，廢水提升泵啟動(dòng)時(shí)加堿泵啟動(dòng)，廢水提升泵停止時(shí)加堿泵停止。加堿管路新增1根回流管至堿儲(chǔ)罐，調(diào)節(jié)加堿量的大小。
3)摸索調(diào)酸的控制。
在運(yùn)行時(shí)每班測(cè)2次中間水池1的pH，當(dāng)pH異常時(shí)，及時(shí)調(diào)節(jié)廢水的pH為2～3。廢水調(diào)試穩(wěn)定運(yùn)行后，不再調(diào)整加酸量。
3.3 處理效果
工程建成，經(jīng)過(guò)6個(gè)月的調(diào)試運(yùn)行，處理效果穩(wěn)定，在進(jìn)水COD≤200mg/L，NH3-N、TN、TP、苯酚質(zhì)量濃度分別≤10、≤20、≤3、≤2mg/L的情況下，處理后COD<60 mg/L，NH3-N、TN、TP、苯酚的質(zhì)量濃 度分別 ><8、<35、<0.50、<0.50mg/L，穩(wěn)定達(dá)到GB31572-2015中的表1標(biāo)準(zhǔn)。
3.4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)
污水站新增的深度處理部分處理規(guī)模250t/d，工程總投資為353.45萬(wàn)元，新增污水的運(yùn)行費(fèi)用估算為5.68元/t，見表6。
4、結(jié)論
針對(duì)飽和聚酯樹脂生產(chǎn)廢水特點(diǎn)，原有工程選擇高效微生物-厭氧+好氧工藝處理高COD、苯酚等復(fù)雜化工綜合廢水，出水水質(zhì)可達(dá)到GB8978-1996的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)生的污泥沉降性能好，剩余污泥量少。
在原有工程出水的基礎(chǔ)上，選擇催化氧化技術(shù)作為該廢水的深度處理工藝，同時(shí)將高效吸附藥劑作為備用工藝，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，滿足GB31572-2015中的表1標(biāo)準(zhǔn)。
本污水站污水處理規(guī)模為250t/d，工程總投資為353.45萬(wàn)元，污水的運(yùn)行費(fèi)用估算為5.68元/t。(來(lái)源：浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)研究院，杭州余杭水務(wù)有限公司)
