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江西化工廠一體化污水處理設備 

　　某精細化工廠是一家專業生產醫藥中間體的企業，共建有5條生產線，分別為酰亞胺生產線2條、氨基雜環鹽酸鹽生產線2條、格列齊特粗品生產線1條。高含氨、高含鹽廢水主要來源于酰亞胺加成蒸餾冷凝液經分水器脫出的水層、重排反應后離心分離的母液、氨化反應冷凝液經分水器脫出的水層、氨基雜環鹽酸鹽亞硝化反應后經分層釜分出的水層、酸化蒸餾冷凝液經分層釜分出的水層。全廠水質狀況見表1。
 

　　高含氨、高含鹽廢水不僅廢水含鹽量高(主要含有的鹽類有氯化鈉、溴化銨、硼酸二氫鉀等，鹽含量從12.8%～34.7%不等)，BOD5/COD僅為0.05~0.06，可生化性較差[1]。
 

　　2 廢水處理工藝流程
 

　　由于高含氨、高含鹽廢水同時具有有機物濃度高、成分復雜、可生化性差等特點，直接進入廢水處理裝置勢必會加大廢水處理工程運行的負擔，影響處理效果。因此首先采用凝聚沉淀—三效蒸發濃縮對廢水進行預處理，廢水中的大量鹽類及難降解的有機物絕大部分進入蒸發濃縮殘渣中，濃縮殘渣作為危險固廢委托處置;冷凝液中主要是部分易揮發的有機溶劑被冷凝下來，再與其他廢水一起進入微電解+A2/O處理裝置進一步處理。廢水處理設計規模為400 m3/d，目前廢水處理量為100 m3/d左右。
 

　　3 廢水處理裝置主要構筑物及設備
 

　　(1)調節池。1座，鋼筋混凝土，尺寸為10.0 m×3.0 m×3.0 m(有效水深2.5 m)，有效容積75 m3，配套提升泵、液位計。
 

　　(2)微電解裝置。1座，A3鋼襯膠，尺寸為D 1.2 m×3.0 m，型號為JSH/1200×3000，配套鐵炭填料、布氣裝置。
 

　　微電解法是目前國內難生物處理的工業廢水及藥物中間體廢水中常用且成熟的預處理方法。其處理原理是以鐵、炭等為基本原料，形成微原電池，通過電子轉移產生氧化還原反應實現對污染物的去除、大分子難生化有機物和有機鹵化物發生斷鏈變為小分子可生化的有機物，可使B/C提高[2];同時，還可以對污水產生絮凝作用，使水分子與油污、雜質等分離，并有效吸附懸浮物和膠體物質。
 

　　(3)絮凝沉淀池。絮凝池1座，鋼筋混凝土，尺寸為2.0 m×0.8 m×5.5 m，配套反應攪拌機、加藥裝置、溶藥箱攪拌裝置、計量加藥泵;沉淀池1座，鋼筋混凝土，尺寸為4.75 m×2.0 m×5.5 m，配套斜管填料。
 

　　(4)綜合調節池。1座，鋼筋混凝土，尺寸為10.0 m×8.0 m×3.5 m，有效高度2.5 m，有效容積200 m3(HRT=12 h)，配套提升泵、液位計、曝氣系統。
 

　　(5)水解酸化池。1座，鋼筋混凝土，尺寸為(15.8 m×9.5 m+13.55 m×4.75 m)×6.0 m，有效水深5.5 m，有效容積1 180 m3，配套器材、布水系統、彈性填料、循環攪拌泵。
 

　　水解酸化池為一裝有填料的厭氧反應池，污水在適宜的停留時間內污染物在附著于填料上的大量水解產酸菌的作用下，將難降解的大分子有機物轉變為易于生物降解的小分子有機物，廢水的B/C也隨之進一步提高[3]，為后續的好氧生物處理創造有利的條件，使整體生化處理*提高。通過水解酸化，對廢水中的COD有一定的去除率。由于該廢水有機物復雜，濃度較高，停留時間設定為3 d。
 

　　(6)A/O池。A池1座，鋼筋混凝土，尺寸為4.75 m×3.0 m×6.0 m，有效水深5.5 m，有效容積78 m3，配套攪拌機。O池1座，鋼筋混凝土，尺寸為11.8 m×9.5 m×6.0 m，有效水深5.5 m，有效容積615 m3(HRT=36 h);配套鼓風機、微孔曝氣器。
 

　　采用*進的A/O生物處理工藝，這里的A池為兼氧池，通過兼氧微生物的作用，進一步使廢水中復雜的大分子有機物降解為易于被好氧微生物攝取的、簡單的小分子有機物。在A/O 系統中微生物生活在缺氧、好氧交替的環境中而被篩選。污水中的氨氮，在有氧的條件下(O段)，被硝化菌硝化為硝態氮，大量硝態氮回流至A段;在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機物作為電子供體，硝態氮作為電子受體，使硝態氮被還原為氮氣，逸入大氣從而達到終脫氮的目的。在A段，污水的停留時間很短，由于大部分有機污染物在A段被脫氨脫氮生物吸附入體內，接著在O段內被氧化及分解，這樣就抑制了O段池中絲狀菌的繁殖和生長，從而可以避免污泥膨脹現象的發生。
 

　　(7)二沉池。1座，鋼筋混凝土，尺寸為D 6.0 m×3.5 m，有效水深3.0 m。
 

　　(8)高效氣浮裝置。配套釋放器、氣水分離罐、刮渣裝置、氣水混合泵、氣浮裝置設備本體、配套PAC加藥裝置、配套三氯化鐵、PAM加藥裝置。
 

　　(9)中間水池。1座，鋼筋混凝土，尺寸為3.0 m×3.0 m×3.0 m，有效水深為2.5 m，有效容積22.5 m3，配套提升泵、液位計。
 

　　(10)多介質過濾。1臺，尺寸為D 1.6 m×3.5 m，處理水量20 m3/h，運行流速10 m/h，介質溫度≤80 ℃，進水壓強≤1.0 MPa，濾后水質SS≤3 mg/L，濾料為無煙煤及優質石英砂，反洗水強度50 m3/(m2·h)，反洗水壓強≤0.15 MPa，反洗歷時6~8 min。
 

　　4 工程運行效果
 

　　該工程于2010年10月動工建設，2011年2月進行試運行，運行4個月后各項指標正常，出水達到設計指標。2012年12月21日—22日當地環境監測站對該工程進行了每天4次連續2 d的監測，總排放出口監測結果見表2。
 

驗收監測結果表明：
 

　　(1)高含氨、高含鹽廢水經凝聚沉淀—三效蒸發濃縮預處理，廢水中的大量鹽類及難降解的有機物，絕大部分進入蒸發濃縮殘渣中(該部分殘渣經烘干后作為危險固廢進行安全處置)，部分易揮發的有機溶劑通過冷凝后進入冷凝液。預處理后COD、BOD5、SS、AOX平均去除率分別達到98.7%、95.9%、69.1%、44.5%，BOD5/COD為0.18~0.19，可生化性較進水的0.05~0.06有所提高，這說明經凝聚沉淀—三效蒸發濃縮預處理是必要的，廢水可生化性大幅度提高，為后續進入廢水處理裝置減輕了負擔[4]。

 江西化工廠一體化污水處理設備 

　　(2)冷凝液再與其他廢水混合后進入微電解+A2/O廢水處理裝置進一步處理，COD、BOD5、SS、AOX、氨氮、總氮的平均去除率分別達到92.9%、91.4%、74.0%、54.2%、99.8%、99.7%，終BOD5/COD為0.20~0.25。
 

　　(3)預處理和廢水處理工程運行穩定，廢水總排放口COD、BOD5、SS、氨氮、總氮高分別為113、23.0、15、24.9、34.4 mg/L，能穩定達到《化學合成類制藥工業水污染物排放標準》(GB 21904—2008)中表2要求，總平均去除率分別達到99.9%、99.7%、91.9%、99.9%、99.9%;總排放口AOX高為2.08 mg/L，達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)表4中二級標準，總平均去除率達到74.5%。
 

　　5 投資運行費用
 

　　(1)工程總投資269萬元，其中土建投資99萬元，工藝設備投資160萬元，設計費5萬元，工程管理費5萬元。
 

　　(2)工程運行后，運行費用為：電費491元/d，藥劑費475元/d，其中PAC 200元/d、PAM 50元/d、三氯化鐵125元/d、中和藥劑100元/d，人工費120元/d，運行總費用合計1 086元/d，折合約10.9元/t。
 

　　6 結論
 

　　高含氨、高含鹽廢水有機物濃度高、成分復雜、可生化性差，直接進入廢水處理裝置會加大廢水處理工程運行的負擔，影響處理效果。首先經凝聚沉淀—三效蒸發濃縮進行預處理是必要的，這樣廢水中的大量鹽類及難降解的有機物絕大部分進入蒸發濃縮殘渣中，冷凝液中可生化性有所提高，為后續進入廢水處理裝置大大減輕了運行負荷。
 

　　冷凝液與廠區其他廢水一起再進入廢水處理裝置進一步處理，終COD、BOD5、SS、氨氮、總氮、AOX總平均去除率分別達到99.9%、99.7%、91.9%、99.9%、99.9%、74.5%。運行實踐表明，預處理和廢水處理工程運行可靠、對COD、BOD5、SS、總氮、氨氮、AOX等污染物去除*，能做到穩定達標排放。