水解酸化法

本文介紹了采用預(yù)處理+水解酸化+二級(jí)A/O+芬頓氧化工藝處理醫(yī)藥廢水的工程實(shí)例，對(duì)工藝流程，構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)，調(diào)試運(yùn)行進(jìn)行了說明。對(duì)于高CODcr ，高NH3-N，高毒性的三高醫(yī)藥廢水經(jīng)該工藝處理后能達(dá)《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，且該工程投資小，運(yùn)行費(fèi)用低，管理簡(jiǎn)單方便，工藝成熟；CODcr和NH3-N去除率都非常高，對(duì)類似廢水處理具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 醫(yī)藥廢水 芬頓氧化 水解酸化 A/O池

0 前言

醫(yī)藥廢水一般具有污染物濃度和含鹽量高，色度和毒性大，往往含有種類繁多的有機(jī)污染物質(zhì)，如鹵素類化合物，硝基化合物、氨基化合物，苯環(huán)和某些雜環(huán)類化合物，揮發(fā)酚含量高，采用傳統(tǒng)的處理工藝很難達(dá)標(biāo)排放[1]，對(duì)于成分復(fù)雜、可生化性差的醫(yī)藥廢水來說，仍是目前國(guó)內(nèi)外水處理的熱點(diǎn)與難點(diǎn)[2]。目前，在醫(yī)藥廢水的處理上，國(guó)內(nèi)外研究者針對(duì)低濃度CODcr廢水，采用CASS、SBR、MBR、UNITANK以及氧化溝等好氧工藝處理方進(jìn)行研究，對(duì)于高濃度CODcr廢水通過厭氧法進(jìn)行處理[3]，本工程結(jié)合廢水特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外成功案例綜合分析，采用物化+生化組合工藝處理該醫(yī)藥廢水。

1 廢水水質(zhì)及水量

九江市某醫(yī)藥公司主要廢水來自各車間的生產(chǎn)工序，主要包括生產(chǎn)廢水、地面沖洗水、鍋爐排水、實(shí)驗(yàn)室廢水、冷卻水、生活污水等，設(shè)計(jì)總廢水量為3600噸/天，其中難降解、高CODcr和含酯類污水700噸/天，低濃度污水2900噸/天。廢水的主要污染物是乙酸乙酯、硫酸銨、內(nèi)酯、3-氰基吡啶、甲醇、氨基丙酸等，具有高CODcr，高NH3-N、高毒性的特點(diǎn)。經(jīng)實(shí)測(cè)，其難降解廢水CODcr濃度6000～6500 mg/L , 高濃廢水CODcr濃度15000～16000mg/L。

2 廢水處理工藝流程和說明

根據(jù)實(shí)測(cè)可知，該醫(yī)藥廢水具有高COD cr，高NH3-N，高毒性，生化性較差的特點(diǎn)，廢水中含有3-氰基吡啶，甲苯，三乙胺、甲醛、異丁醛等高毒性難降解有機(jī)物，其COD cr濃度高達(dá)16000 mg/L，氨氮濃度高達(dá)900 mg/L。根據(jù)廢水的特點(diǎn)，需要對(duì)各類廢水進(jìn)行預(yù)處理，然后再綜合處理。因廢水種含有高濃度和難降解有機(jī)物，要采用生物處理技術(shù)進(jìn)行處理時(shí)，須先將高濃度，難降解廢水經(jīng)高級(jí)氧化+混凝后，再進(jìn)行生物處理。因此本工程的難降解和高濃度廢水的預(yù)處理工藝采用：氣浮+三相催化氧化+預(yù)酸化+調(diào)溫池+UASB反應(yīng)池，主體工藝采用：水解酸化+一級(jí)A/O池+一沉池+二級(jí)A/O池+二沉池+芬頓氧化+三沉池。

廢水工藝流程：根據(jù)本項(xiàng)目的水質(zhì)特點(diǎn)，將廢水分為三類廢水，即高CODcr、脂類廢水，難降解廢水和低濃度廢水。

本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)廢水清污分流，分類處理的原則，項(xiàng)目中難降解廢在單獨(dú)廢水收集池內(nèi)混合后通過泵打入氣浮機(jī)。高CODcr、脂類廢水在單獨(dú)廢水收集池內(nèi)混合后，通過泵打入氣浮機(jī)，以去除油脂，膠體及懸浮物，確保后續(xù)工藝設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行。廢水通過氣浮機(jī)處理后用泵打入三相催化氧化塔進(jìn)行高級(jí)氧化，然后加入堿和PAC、PAM后自流入混凝沉淀池進(jìn)行沉淀，使泥水分離。通過混凝沉淀后的上清液自流入預(yù)酸化池進(jìn)行調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和堿度后流入調(diào)溫池，廢水在調(diào)溫池內(nèi)與加熱管線熱交換，使廢水水溫升高至30～35℃，然后泵入U(xiǎn)ASB反應(yīng)池進(jìn)行中溫消化，以大幅降解有機(jī)物。

經(jīng)預(yù)處理的難降解廢水和高CODcr、脂類廢水再與低濃度廢水一起進(jìn)入水解酸化池，進(jìn)行厭氧水解，將難降解大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，提高可生化性。

三種混合廢水通過水解酸化后，自流入一級(jí)A/O池，在微生物的新陳代謝作用下分解有機(jī)物，同時(shí)氨氮通過微生物的硝化反硝化作用去除。通過一級(jí)A/O池處理后廢水進(jìn)入一沉池沉淀，然后上清液自流入二級(jí)A/O池，以進(jìn)一步去除經(jīng)一級(jí)A/O池處理后的殘留有機(jī)物和氨氮，出水流入二沉池進(jìn)行泥水分離。經(jīng)過二級(jí)A/O池法處理后的殘留難降解有機(jī)物和有毒物質(zhì)廢水進(jìn)一步流入芬頓氧化池進(jìn)行直接氧化混凝沉淀，廢水自流入三沉池進(jìn)行泥水分離，然后上清液自流入吸附池（異常時(shí)使用）進(jìn)行活性碳吸附，以去除廢水中殘留的難降解有機(jī)物，有毒物質(zhì)和色度，經(jīng)吸附后的廢水最終進(jìn)入終沉池，進(jìn)行泥水分離，然后出水達(dá)標(biāo)排放。

3 主要處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)

1）廢水收集池：?jiǎn)巫行莘e為1000 m3，地上式，共3座，鋼砼結(jié)構(gòu)，其主要作用是收集各類廢水、調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)。

2）氣浮機(jī)：設(shè)備本體尺寸：6.0 m×1.8 m×2.5 m；數(shù)量為1臺(tái)；其主要作用是加入PAC，PAM混凝后去除油脂和懸浮物。

3）三相催化氧化塔：尺寸為Φ 3.2 m×7.0 m ，單座有效容積為32 m3，地上式，共3臺(tái)，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，其主要作用是氧化分解降解有機(jī)物以提高廢水的可生化性，減少?gòu)U水中的毒性。

4）混凝沉淀池：尺寸為8.0 m×8.0 m×6.5 m，單座有效容積為384 m3，半地上式，共1座，鋼砼結(jié)構(gòu)。主要作用是泥水分離，使污水得到凈化。

5）UASB反應(yīng)池：尺寸為14.3 m×7.0m ×11.0 m，單座有效容積為1050 m3，水力停留時(shí)間為72.0 hr，地上式，共2座，鋼砼結(jié)構(gòu)，主要作用是利用厭氧微生物，在厭氧狀態(tài)下降解有機(jī)物，厭氧池采用中溫消化。

6）復(fù)合式水解酸化池：尺寸為27.5 m×13.5 m×6.5 m，單座有效容積為2250 m3，地上式，共2座，鋼砼結(jié)構(gòu)，水力停留時(shí)間為30.0 hr，該池采用脈沖布水器，利用虹吸管的虹吸作用以及進(jìn)水流量的波動(dòng)性進(jìn)行均勻布水，布水時(shí)間短，效果好，同時(shí)又可以攪起池底的污泥，有利于廢水中的有機(jī)物和微生物接觸充分[4]，內(nèi)設(shè)半軟性填料。主要作用是提高廢水的可生化性，從而為后續(xù)好氧處理提供有利的條件。

7）一級(jí)A/O池：總尺寸為10.0 m×54.0 m×6.5 m，單座有效容積，A池：750 m3，O池：2250 m3，半地上式，共3座，鋼砼結(jié)構(gòu)，主要作用是在缺氧條件下去除廢水中有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)在降低廢水中的有機(jī)物時(shí)通過硝化液回流，起到脫氮的作用。

8）二級(jí)A/O池：尺寸為25 m×8.0 m×6.0 m，單座有效容積，A池：600 m3，O池：500 m3 ，半地上式，共3座，鋼砼結(jié)構(gòu)，主要作用是去除總氮和有機(jī)物。

9）芬頓氧化池：尺寸為10 m×10 m×5.0 m,單座有效容積為150 m3，半地上式，共1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，主要是調(diào)節(jié)PH值后加入FeSO4,并投加H2O2，在常溫常壓下生成足量的羥基自由基[6]，羥基自由基在水溶液中與經(jīng)二級(jí)處理后廢水中殘留的難降解有機(jī)物生成有機(jī)自由基使之結(jié)構(gòu)破壞，最終氧化分解，確保出水指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本工程設(shè)計(jì)處理能力：3600 m3/d，占地面積：約18000 ㎡，常用總功率：617.8 kw，平均單位耗電量：2.59 kw·h /m3，水運(yùn)行費(fèi)用：3.76元/ m3 。

5 結(jié)論

該醫(yī)藥廢水預(yù)處理工藝采用：氣浮+三相催化氧化+預(yù)酸化+調(diào)溫池+UASB反應(yīng)池，主體工藝采用：水解酸化+一級(jí)A/O池+一沉池+二級(jí)A/O池+二沉池+芬頓氧化+三沉池組合工藝處理后，出水水質(zhì)穩(wěn)定且各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

文章關(guān)鍵詞：水解酸化法-水解酸化處理-水解酸化處理方法-水解酸化