目前對(duì)于難處理的化工廢水常用的水處理方法主要有物理法、化學(xué)法、生物法，但對(duì)于復(fù)雜水質(zhì)的化工廢水通過單一的工藝很難達(dá)標(biāo)處理，大多采用組合工藝的方式進(jìn)行處理。
1、工程概況
該園區(qū)香料產(chǎn)品種類眾多，大約幾十種，每天的高濃廢水量為1000m3，水中成分復(fù)雜，且有幾種廢水酸性極強(qiáng)，色度較重，且含有大量的油脂，另外原料中含有生物抑制性有機(jī)組分，廢水的可生化性極差，很難通過單一的傳統(tǒng)工藝對(duì)該廢水實(shí)現(xiàn)有效處理，因此采用物理、化學(xué)、生物法組合工藝對(duì)該廢水進(jìn)行處理，確保達(dá)標(biāo)排放。
2、廢水水質(zhì)以及排放標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)該園區(qū)香料合成系統(tǒng)的特點(diǎn)，廢水中的有機(jī)污染物以二氯甲烷、己二酮、甲苯、酚類、醛類和部分中間體等，無機(jī)污染物以鍍鹽、氯化鈉、漠化鈉、硝酸鹽、硫酸鹽、硫化物等為主，廢水中的綜合鹽分超過7000mg/L，屬于高鹽廢水。廢水水量為1000m3/d，水質(zhì)情況及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1：
3、工藝流程(圖1)
4、工程設(shè)計(jì)及參數(shù)
4.1 pH調(diào)節(jié)池
pH調(diào)節(jié)池主要用于調(diào)節(jié)原水的pH，確保滿足下一級(jí)進(jìn)水需求，同時(shí)穩(wěn)定水質(zhì)與水量，設(shè)計(jì)一座水池，均分為兩格，每格有效容積500m3。
設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=24h，V=1000m3，結(jié)構(gòu)形式：地下栓式，池體防腐，池體密封，池體尺寸：10.0mx18.0mx6.0m，有效水深5.5m，池體數(shù)量：1座(兩格)。
4.2 氣浮裝置
由于此香料廢水中含有大量的油脂，進(jìn)入生化系統(tǒng)會(huì)影響其正常運(yùn)行，因此通過氣浮裝置將油脂分離，同時(shí)去除懸浮顆粒物。
設(shè)計(jì)該工藝氣浮裝置處理能力40~50m3/h，主體結(jié)構(gòu)為碳鋼防腐，總功率12kW(其中空壓機(jī)1.5kW，溶氣泵7.5kW，減速機(jī)0.75kW，其他2.25kW)，總尺寸10mx3mx3m，HRT40-60min。
4.3 微電解
鐵碳微電解預(yù)處理技術(shù)是通過鐵屑和炭粒之間可形成無數(shù)個(gè)微小的原電池生成的新生態(tài)Fe2+和[H]原子將部分難降解環(huán)狀有機(jī)物裂解，生成較易降解的開環(huán)有機(jī)物，從而提高廢水的可生化性。該工藝進(jìn)水要求pH控制在3-4之間，確保較高的原電池腐蝕反應(yīng)效率。
設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=120min，結(jié)構(gòu)形式：碳鋼防腐，池體尺寸：4.0mx7.5m，有效容積90m3，池體數(shù)量：1座，主要設(shè)備：微電解催化塔，1套。
4.4 混凝反應(yīng)池
在混凝反應(yīng)工藝段需要將pH調(diào)至中性，混凝反應(yīng)池第一級(jí)為曝氣中和池，在絮凝區(qū)需要添加PAC與PAM，通過兩種藥劑的吸附，橋連等作用形成大的絮體，然后進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀區(qū)設(shè)計(jì)為幅流沉淀池。
設(shè)計(jì)參數(shù)：中和區(qū)HRT=30min，絮凝區(qū)HRT=30min，沉淀區(qū)表面負(fù)荷為1.5m3/(m2·d)。
結(jié)構(gòu)形式：地上碇式，池體防腐，池體尺寸：中和區(qū)：3.0mX3.5mx2.5m，1座，絮凝區(qū)：3.0mx3.5mx2.5m，2座，沉淀區(qū)：21.0mx2.5m，2座，池體數(shù)量：5座。
4.5 生化緩沖池
生化緩沖池主要用于平衡水量，穩(wěn)定水質(zhì)，設(shè)計(jì)總有效容積為500m3。
設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=12h，，結(jié)構(gòu)形式：地上碇式，池體防腐，池體尺寸：10.0mx9.5mx6.0m，池體數(shù)量：1座。
4.6 配水池
配水池主要用于維持進(jìn)水鹽分、COD、特征污染物限制的穩(wěn)定，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)超過設(shè)計(jì)值時(shí)，需要對(duì)廢水進(jìn)行調(diào)整復(fù)配以滿足要求，同時(shí)人工定期補(bǔ)充一定量的營養(yǎng)液。配水池設(shè)計(jì)一座，均分為兩格，交替配水。
設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=24h，結(jié)構(gòu)形式：地上栓式，池體防腐，池體尺寸：10.0mx9.5mx6.0m，池體數(shù)量：2座。
4.7 水解酸化池
在水解酸化池中，反應(yīng)過程分水解和酸化兩個(gè)階段進(jìn)行控制。在水解階段，復(fù)合填料可將固體有機(jī)物降解為可溶性物質(zhì)，將大分子有機(jī)物降解為小分子物質(zhì)。在酸化階段，碳水化合物和其他有機(jī)化合物降解為有機(jī)酸。水解和酸化反應(yīng)進(jìn)行得相對(duì)較快。
控制該工藝段DO不高于0.2mg/L，HRT設(shè)計(jì)為12h。結(jié)構(gòu)形式：地上殮式，池體防腐，池體尺寸：500m3(8.5mx10mx6m)，池體數(shù)量：3座。
4.8 UASB塔
UASB反應(yīng)裝置主要通過厭氧過程中沼氣的產(chǎn)生以及進(jìn)水、循環(huán)水的水量控制上升流速使泥水充分的混合，泥水氣在三相分離器碰撞分離，該反應(yīng)裝置有機(jī)負(fù)荷高，使用靈活方便，檢修方便，該工藝會(huì)產(chǎn)生大量的沼氣進(jìn)入沼氣燃燒鍋爐，該裝置設(shè)計(jì)有機(jī)負(fù)荷為3.5kgCOD/(m3·d)，污泥負(fù)荷為0.1-0.2kgCOD/(kgMLSS·d))，控制升流速度為1.0-2.0m/s。
結(jié)構(gòu)形式：碳鋼防腐，罐體尺寸：3000m3(14.0mx20.0m)，池體數(shù)量：2座，
4.9 沉淀罐
沉淀罐主要用于分離UASB出水帶出的厭氧消化污泥，并對(duì)污泥進(jìn)行部分回流，剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，沉淀罐采用豎向沉淀罐設(shè)計(jì)，停留時(shí)間60min。
結(jié)構(gòu)形式：碳鋼防腐，罐體尺寸：有效容積50m3(4.0mx10.0m)，池體數(shù)量：1座。
4.10 好氧曝氣池
好氧曝氣池主要通過好氧微生物的代謝作用降低厭氧出水殘留的BOD，好氧池由3級(jí)單元串聯(lián)組成，各反應(yīng)單元之間通過重力自流到下一級(jí)。好氧池后接二沉池，通過沉淀完成泥水分離，一部分污泥進(jìn)行回流，并且將多余的污泥排除系統(tǒng)外。
好氧曝氣池設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為0.6-0.80kgCOD/(m3·d)，污泥負(fù)荷為0.15-0.2kgCOD/(kgMLSS·d)，池體有效容積為2500m3，污泥回流比為70-150%。
結(jié)構(gòu)形式：地上殮式，池體防腐，池體尺寸：22.0mx20.0mx6.0m，均分為3格，池體數(shù)量：1座。
4.11 二沉池
好氧池出水二沉池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，部分污泥回流如好氧池內(nèi)，部分污泥作為剩余污泥排入污泥濃縮池，然后脫水干化處理。
設(shè)計(jì)沉淀池表面負(fù)荷為1.0m3/(m2·d)，結(jié)構(gòu)形式：地上殮式，池體防腐，池體尺寸：21.0mx2.5m，池體數(shù)量：3座。
4.12 光催化氧化池
由于光催化氧化能力極強(qiáng)，所產(chǎn)生的·OH對(duì)有機(jī)物的降解沒有選擇性，其對(duì)難生物降解有機(jī)物仍具有較強(qiáng)的氧化分解能力，因此設(shè)計(jì)在深度氧化工藝采用光催化氧化工藝，使用玻璃纖維與火山巖作為載體的負(fù)載型納米光催化劑，設(shè)計(jì)池體有效容積為25m3，分為10格，每格10支254nm紫外燈，功率為150W。
設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=30min，結(jié)構(gòu)形式：碳鋼防腐，池體尺寸：2.0mx8.0mx3.0m，池體數(shù)量：1座。
4.13 清水池
末端光催化深度氧化出水達(dá)標(biāo)后在清水池暫存。
設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=8h，V=300m3，結(jié)構(gòu)形式：地上栓式，池體防腐，池體尺寸：5.0mx10.0mx6.0m，W效水深5.5m，池體數(shù)量：1座。
4.14 污泥收集
用于儲(chǔ)存來自氣浮、絮凝沉淀與沉淀池的污泥。
設(shè)計(jì)參數(shù)：V=500m3，結(jié)構(gòu)形式：地下殮式，結(jié)構(gòu)尺寸：11mx10mx4.5m，有效深度4m，池體數(shù)量：1座。
5、工藝運(yùn)行情況(表2)
6、結(jié)語
由于香料生產(chǎn)的蒔性，都是小體量的產(chǎn)品，但是產(chǎn)品種類眾多，原料成分復(fù)雜，毒性較大，因此廢水治理的難度很大，傳統(tǒng)的單一工藝很難有效處理，針對(duì)于香料廢水的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)物理+化學(xué)+多級(jí)生物工藝組合的模式對(duì)該復(fù)雜廢水進(jìn)行處理，最終出水達(dá)標(biāo)且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用較低。( >
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