鐵碳氧化結(jié)合傳統(tǒng)生化工藝治理聚乙二醇廢水應(yīng)用探討

文_陳長藝 湖南恒凱環(huán)?？萍纪顿Y有限公司

1 電子行業(yè)中聚乙二醇廢水處理分析與研究

聚乙二醇在電子、電鍍及金屬加工行業(yè)中應(yīng)用廣泛，能與水任意比例互溶，具有難降解，難分離等特點(diǎn)，一般工程實(shí)踐中，聚乙二醇廢水治理采用相對(duì)成熟的預(yù)處理+物化+生化處理工藝，系統(tǒng)前段預(yù)處理方式一般有混凝氣浮法、混凝沉淀法、鐵碳微電解法等，后段再采用生化處理工藝進(jìn)行有效治理。

1.1 混凝氣浮法

氣浮法非常適用于污水中易浮不易沉物質(zhì)的分離去除，煙塵污水中的浮渣和有機(jī)污水中解析出的大團(tuán)有機(jī)物均屬此類。易浮不易沉的污染物在高效的混凝助劑的協(xié)同作用下，大部分在氣浮池中能得到有效去除。

1.2 混凝沉淀法

混凝沉淀的用藥及混凝措施與混凝氣浮法的混凝原理及方式一樣。不同的是沉淀法依據(jù)的是污物自重下沉的原理，而氣浮法依據(jù)的是污物在微小氣泡作用下，向上浮出。由于在分離過程中無需消耗動(dòng)力，所以運(yùn)行成本較低，因此在某些工程項(xiàng)目中，此工藝較多被采用。

1.3 鐵碳微電解法

電子工業(yè)廢水中往往夾雜著諸多抑制微生物菌群生長的有害物質(zhì)，難以直接進(jìn)行生物降解，所以必須對(duì)這類廢水進(jìn)行預(yù)處理。在工程實(shí)踐上來說，目前鐵碳氧化處理已成功應(yīng)用于含重金屬如鉻、砷等及含油、含洗滌劑類的工業(yè)廢水的綜合處理。通過鐵碳氧化的預(yù)處理可以提高廢水的可生化性，達(dá)到0.3以上，同時(shí)有效截留和消解廢水中有毒有害物質(zhì)，為后續(xù)生化處理提供有利條件。當(dāng)廢水流經(jīng)浸沒在其中的鐵屑和碳顆?；蜩F碳規(guī)整填料時(shí)，由于鐵和碳之間的電極電位差，類似廢水中形成很多微觀電池組。其中電位低的鐵成為陽極，電位高的碳成為陰極，在適宜的微酸性環(huán)境下，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生二價(jià)態(tài)鐵離子和原子H，化學(xué)活性高，能使有機(jī)污染物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等情況，從而改變其結(jié)構(gòu)和特性。若設(shè)置有曝氣裝置，充氧曝氣，不僅能防止鐵屑填料發(fā)生板結(jié)，還會(huì)發(fā)生系列反應(yīng)，生成的氫氧根離子，能使出水pH值得以提高，而由Fe2+進(jìn)一步氧化生成的三價(jià)鐵離子，逐漸水解生成聚合態(tài)的氫氧化鐵膠體物—絮凝劑， 有效地吸附、凝聚水中的污染物質(zhì)， 對(duì)廢水產(chǎn)生凈化作用。

1.4 水解酸化法

水解酸化，是厭氧消化過程的前一、二個(gè)階段，水解酸化環(huán)境下優(yōu)勢菌群是兼性厭氧菌，其特點(diǎn)是繁殖快、代謝能力強(qiáng)，同時(shí)環(huán)境適應(yīng)性較好。

水解酸化工藝一般具備如下優(yōu)點(diǎn)：

⑴水解產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為一些低分子量的有機(jī)物，一定程度上可以調(diào)節(jié)污水的B/C，提高可生化性，有利于后續(xù)深度生化處理，提高污染物的去除率；

⑵一定程度上可減少污泥量的產(chǎn)生。其功能類似于消化池，但系統(tǒng)難厭氧降解的剩余活性污泥產(chǎn)生量較少，污水、污泥同一池體初期處理，無需增設(shè)加溫系統(tǒng)；

⑶相對(duì)于厭氧處理，如UASB、IC反應(yīng)器、EGSB等，池型構(gòu)筑物簡單，不需要攪拌器，一般不設(shè)三相分離器，降低了造價(jià)，也便于后期維護(hù)管理；

⑷水解酸化階段反應(yīng)迅速，因而所需的處理池體積較小，基建投資得以節(jié)省。

1.5 接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種常見的污水處理工藝，不同于活性污泥法，其歸屬于生物膜法處理，處理池內(nèi)安裝填料，作為微生物菌群生存載體，池底曝氣供氧設(shè)施使池體內(nèi)污水處于混合擾動(dòng)狀態(tài)，讓污水同浸在水中的填料充分接觸，提高污水中污染物質(zhì)與附著于填料上的微生物菌群的接觸幾率和頻率。氧化池內(nèi)填料上附著的微生物膜，在有氧的環(huán)境下不斷生長，到達(dá)一定厚度后的內(nèi)層微生物菌群，在缺氧環(huán)境下發(fā)生相應(yīng)的厭氧代謝，而持續(xù)或間歇的鼓風(fēng)曝氣產(chǎn)生沖刷力，能剝落部分活性較低的生物膜層，促進(jìn)生物膜層的更新?lián)Q代。生物接觸氧化法作為常見的廢水凈化處理工藝具有以下特點(diǎn)：生物菌群數(shù)量、種類豐富、池體結(jié)構(gòu)簡單，供氧設(shè)備成熟、充氧條件好、有較高的容積負(fù)荷、污染物去除率高；系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)和水量適應(yīng)力較強(qiáng)、耐沖擊負(fù)荷； 剩余污泥產(chǎn)生量少，無污泥膨脹問題，后期便于運(yùn)行和管理。

1.6 炭濾、砂濾

砂濾和炭濾屬于污水的深度處理設(shè)施，兼具吸附、過濾截留作用，一般適用于懸浮雜質(zhì)較少的水質(zhì)處理，在水中污雜物含量較多的情況下，容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，常常在后續(xù)深度處理工藝中選擇，使出水水質(zhì)更好，達(dá)標(biāo)更有保證。

2 聚乙二醇廢水處理工程實(shí)例介紹與分析

湖南某電子集團(tuán)公司，主要以開發(fā)、制造鋁電解電容器、電極箔為主，是湖南省知名品牌企業(yè)。企業(yè)著眼綠色健康可持續(xù)發(fā)展，樹立自身品牌形象，對(duì)廠區(qū)產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水進(jìn)行綜合有效治理。其中含聚乙二醇廢水，為車間刻蝕漂洗工段所排放，水量為100m3/d，經(jīng)回收提取后，廢水中存留的聚乙二醇的濃度為10～15mg/L，夾雜著其它污染物，排水呈現(xiàn)乳白帶淡藍(lán)的感官色。

2.1 進(jìn)水水質(zhì)

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

2.2 出水水質(zhì)

表2 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978～1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.3 廢水處理工藝流程確定

廢水處理系統(tǒng)工藝大致流程如下：

廢水經(jīng)廠區(qū)內(nèi)收集管網(wǎng)收集后進(jìn)入污水處理站內(nèi)的集水調(diào)節(jié)池，集水調(diào)節(jié)池用泵提升至預(yù)處理單元中的酸堿調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水的酸堿度。酸堿調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入鐵炭微電解池，在pH值2～4的酸性環(huán)境下，發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，廢水中污染物質(zhì)在此單元得以有效降解。鐵炭微電解池出水接著進(jìn)入后段酸堿調(diào)節(jié)池，投加石灰調(diào)整pH值至6～9；出水進(jìn)入混凝沉淀系統(tǒng)，混凝沉淀系統(tǒng)中投加聚合硫酸鐵，去除水中CODCr、SS等污染物質(zhì)。混凝沉淀系統(tǒng)出水進(jìn)入水解酸化池，間歇鼓風(fēng)曝氣，池中富集的水解～產(chǎn)酸菌群將不溶性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，將高分子量、不易生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)，保證后續(xù)進(jìn)一步的生化處理效果。水解酸化池出水進(jìn)入接觸氧化池，污水在大量好氧微生物菌群的作用下，CODCr等污染物質(zhì)最大程度被去除。接觸氧化池出水進(jìn)入斜管沉淀池，此單元功能在于泥水分離；斜管沉淀池出水進(jìn)入活性炭過濾裝置，進(jìn)一步去除CODCr、醇類、SS等污染物質(zhì)，確保最后出水達(dá)標(biāo)排放。

系統(tǒng)所產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)排泥系統(tǒng)排入污泥濃縮池后，剩余污泥經(jīng)過脫水處理后，定期同廠內(nèi)其他固體廢棄物集中分類處置。

2.4 工藝流程示意框圖（圖1）

圖1

廠區(qū)廢水處理系統(tǒng)建成投產(chǎn)后，系統(tǒng)穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低，出水水質(zhì)優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978～1996)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)指標(biāo)要求，順利通過環(huán)保驗(yàn)收，為企業(yè)帶來了良好的社會(huì)效益。

3 結(jié)語

鐵碳氧化法+傳統(tǒng)生化的組合處理工藝處理聚乙二醇廢水，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、管理維護(hù)方便、效果良好，主要的出水指標(biāo)均優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)指標(biāo)要求。

電子行業(yè)刻蝕漂洗車間排放的廢水一般pH值較低，一定程度上正好迎合鐵碳微電解所需酸性環(huán)境，兩者結(jié)合，減少酸的投加消耗，提高治理效果，節(jié)約運(yùn)行成本，對(duì)電子行業(yè)聚乙二醇廢水治理具有一定的參考意義。