作者：李凯波，苏朝辉，王多斌，吴永贵
摘要：化工企业生产废水成分复杂，难处理.根据某化工企业废水水质特点，结合相关实际，采用物化和生化联合处理方法。运行结果表明，该工艺处理效果较好，工艺相对稳定，系统总COD、SS、色度去除率分别为99.2％、94.7％、81.2％，出水各项指标均优于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中三级标准要求。
1概况
随着国家对环境保护的重视程度越来越高，尤其是2015年1月《新环保法》的实施，生产污水治理也越来越成为化工企业生存的首要条件。化工生产过程中废水排放量大，成分复杂，有机物浓度高，对环境污染较大。单一处理工艺往往无法达到预期目的，因此通常采用多级流程联合处理，以达到理想的处理效果。
某化工企业主要从事农药生产，废水中含有大量的盐分、酚类及其它有毒有害物质，废水量高峰期为100m3/d。该化工企业紧邻巢湖，若其有机高浓度污水直接排放至巢湖，将严重影响本地区水资源。
综合废水含有大量盐类（包括硫离子盐类）、酚类及其它有毒有害物质，此类废水成分复杂，简单的生化处理不能保证其处理过后达标。因此，对这类废水首先应进行预处理，对含有硫离子的盐类和酚类废水应先处理盐分，后采用物化和生化相结合的处理方法。
2水质和工艺流程
2.1水质情况
根据该公司当前生产能力，废水处理规模按100m3/d来设计。综合废水水质为COD：30000～45000mg/L，BOD：10000～15000mg/L，SS：1200～2000mg/L，TN：520mg/L，色度：400～600倍，pH：10～14。
2.2工艺流程
此类综合废水成分复杂，生化处理之前需要有物化处理阶段，该阶段处理主要降低废水COD，调节pH，减少SS以及其它有机物，使进入生化系统的废水符合各项指标。工艺流程如图所示。
生化系统主要采用水解酸化，厌氧和好氧多级处理相结合，在水解酸化池中主要调节废水中BOD/COD比值。水解酸化工艺是在缺氧条件下（DO≤0.5mg/L），利用水解酸化菌和产酸菌完成水解、酸化两个过程。在这一阶段，废水中的一些小分子有机物降解成乙酸或甲烷等，进一步提高废水的可生化性，为后续降解处理提供稳定的水质。厌氧池有较高的有机污染物去除率，大大降低废水中的COD、BOD5等，为好氧池处理提高效率。
此外，厌氧池处理既没有曝气也不需排泥，大大减少了污泥的产生和处理污泥的费用。好氧池采用间隙曝气法，该方法具有处理效率高，污泥膨胀少，耐冲击负荷等优点。
2.3设计参数
生化系统主要构筑物及设计参数见表1。
主要配备设备有2台潜水污泥泵，型号为WQ20-15-2.2；罗茨风机2台，型号为FSR125；高效散流式曝气器42套，型号为YJB-400。
2.4工艺说明
（1）水解酸化-厌氧工艺具有较强的抗冲击能力，缓冲进水水质、水量的变化，为好氧处理提供较为稳定的进水条件。厌氧能处理浓度较高有机污染物，大大降低了水体COD、SS浓度等，为后续好氧系统废水处理节省时间。另外，水解酸化和厌氧系统不需要与氧气接触，且无需排泥，大大节省污泥产量及处置费用，降低废水处理成本。
（2）接触氧化池内设生物填料，配置高效曝气装置，具有高效、曝气均匀等优点，为保障出水水质稳定提供有利条件。
（3）二沉池内设塑料斜管，提高固、液体分离效率，有助于保持出水水质稳定。
3结果和讨论
3.1催化剂FeSO4用量对废水COD的影响
在小试试验中，将500g综合废水（COD约35000mg/L）
pH调至3～4，加若干量FeSO4，搅拌0.5h后，加入足量H2O2，一直搅拌24h后检测废水COD，如表2所示。
根据小试实验结果，当催化剂重量为0.5g时，效果较好。催化剂添加量过高会导致成本增加和废水体系盐分浓度的升高；当催化剂添加量过低时，COD去除率不理想，影响生化系统的稳定性。所以，当m（FeSO4）/m（废水）比值为1‰时，COD去除率较佳。
3.2 H2O2添加量对废水COD的影响
在小试试验中，将500g综合废水（COD约35000mg/L）
pH调至3～4，加0.5gFeSO4，搅拌0.5h后，加入若干重量的H2O2，一直攪拌24h后检测废水COD，如表3所示。
根据小试实验结果，当添加量为5g时，效果较好。但由于H2O2有一定的分解性，因此实际H2O2添加量略大于理论值，所以，当m（H2O2）/m（废水）比值为1%时，COD去除率较佳。
3.3中和池碱的种类对水质的影响
在Fenton反应体系中综合废水显强酸性，必须调节pH值才能进入生化系统。所以，在此步骤就有了碱种类的选择：①氢氧化钠，用此类强碱可以控制成本，但由于化工厂本身盐分浓度就很高，使用氢氧化钠会更加增大盐分浓度，故不宜采用；②氢氧化镁，用此类中强碱可以适当控制盐分浓度，但从成本考虑，氢氧化镁价格偏高；③氢氧化钙，此类中强碱价格便宜，并且一摩尔氢氧化钙提供两摩尔OH-，能更好地控制盐分浓度；同时，氢氧化钙溶解度较低，有利于后续阶段添加絮凝剂时更好地絮凝。所以，无论从工艺还是成本考虑，选择氢氧化钙较为合适。
4运行效果
厌氧池、接触氧化池内引入生活污水至淹没填充料。接触氧化池闷爆24h后排出部分水，再进水，再闷爆6h，然后进水至氧化池溢流口。10天后，开始曝气并投加营养物质如葡萄糖、尿素等。保持生化体系C∶N∶P=200∶5∶1，曝气15天后，开始逐渐进水。经过3个月的生化驯化以及试运行，工艺开始正常运行。
工艺正常后，综合废水经过物化处理，水中COD、BOD、SS等各项指标都有了显著改善，更加适合生化处理。根据运行结果，从COD、SS、色度出水指标分析，该设计工艺处理效果较好，物化处理和生化处理相结合更适合该类废水，运行稳定可靠。COD出水平均浓度为274mg/L，平均去除率为99.2%；SS出水平均浓度为64mg/L，平均去除率为94.7%，色度平均出水为94倍，平均去除率为81.2%，pH值出水平均为7.36，以上各出水指标优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级排放标准。
5结论
（1）该化工企业废水经过物化处理后，废水各项指标均有明显改善，为后续生化系统的稳定提供保障，且节省了废水处理时间。
（2）生化工艺运行结果表明，采用水解酸化-厌氧-接触氧化工艺处理化工废水是适合的，处理效果明显，各项指标去除率高。系统总COD去除率为99.2%，SS去除率为94.7%，色度去除率为81.2%。
（3）实践结果显示，该工艺具有较高的抗冲击负荷能力，可以处理水质随时变化的综合废水，以达到污水排放标准。
（4）经成本核算，该套治污工艺成本约为25元/t，治污成本较低，在同类废水治理成本中较为经济。
