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1.1物化處理
物化處理法主要包括萃取法、蒸餾蒸發(fā)法、混凝、氣浮、吸附等。這些技術(shù)主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，并且相應(yīng)的研究對(duì)廢水中某些污染物質(zhì)具有較好去除效果，這些定向性去除功能也限制了它們的工業(yè)應(yīng)用。杜慧玲等和拜耳公司的研究表明萃取法對(duì)促進(jìn)劑廢水中特定有機(jī)物達(dá)到較好的去除效果，但是沒(méi)有改變廢水的含鹽量，并且萃取劑用量大，帶來(lái)二次污染等。蒸餾蒸發(fā)能著降低廢水中的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物含量，但該方法消耗能量大，運(yùn)行費(fèi)用高，適合處理高含鹽量同時(shí)水量較小的廢水。絮凝試驗(yàn)表明常規(guī)絮凝劑直接處理高濃度促進(jìn)劑廢水效果都很差，硅藻土復(fù)配混凝劑雖然明顯改善了混凝預(yù)處理促進(jìn)劑廢水的效果，但是這種混凝劑較難制得。吸附法對(duì)于常規(guī)生物和化學(xué)氧化都難以氧化降解的溶解性有機(jī)物的去除效果較好。研究發(fā)現(xiàn)常用吸附劑活性炭對(duì)低COD濃度的廢水吸附效果較好，且由于價(jià)格昂貴，對(duì)高濃度的廢水作預(yù)處理不經(jīng)濟(jì)，一般作為后續(xù)處理控制出水指標(biāo)。
1.2化學(xué)處理
化學(xué)處理方法主要包括化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化和微電解等。化學(xué)氧化通常是以氧化劑對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行氧化降解和去除的方法。常用的幾種氧化劑有Fenton試劑、氯氧化劑以及臭氧等。研究發(fā)現(xiàn)這些氧化劑對(duì)COD的去除能力不高，并且試劑的投加量較大，運(yùn)行費(fèi)用很高，而且臭氧氧化后會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物。鐵碳微電解工藝簡(jiǎn)單，可達(dá)到”以廢治廢”的目的。但是該方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)前后均需要調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)后產(chǎn)生大量鐵泥需要處置，導(dǎo)致處理成本較高。因此，鐵碳微電解一般與其他處理技術(shù)如混凝、Fenton氧化等聯(lián)用，提高處理效率同時(shí)降低處理成本。
1.3生化法
生物處理方法是有機(jī)廢水傳統(tǒng)的處理方法，也是最經(jīng)濟(jì)的處理方法。但是絕大多數(shù)促進(jìn)劑廢水難以直接用常規(guī)生化法進(jìn)行處理，特別是高鹽、高氨氮以及含高毒性有機(jī)物的廢水，仍然是生化處理技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)投加特殊菌種可以提高傳統(tǒng)生化法對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果，高效優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)成為生化處理促進(jìn)劑廢水研究的熱點(diǎn)，即分離和篩選出適應(yīng)性強(qiáng)的具有特殊降解功能的微生物菌種，并富集和馴化獲得高效優(yōu)勢(shì)菌用于廢水處理。高效優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)對(duì)含有毒性較高的M鹽廢水的研究表明，高效優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)處理效果優(yōu)于常規(guī)生化處理。由于促進(jìn)劑廢水的高含鹽量，耐鹽菌的培養(yǎng)和馴化成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。
2促進(jìn)劑廢水處理建議
2.1促進(jìn)劑廢水及處理概況
2.1.1廢水水質(zhì)
某工業(yè)園區(qū)橡膠促進(jìn)劑廠主要生產(chǎn)CZ、NS、DZ、TMTD、D五種促進(jìn)劑產(chǎn)品，生產(chǎn)廢水主要是母液廢水和水洗廢水，產(chǎn)生的混合廢水主要含有生產(chǎn)原料以及微量的副產(chǎn)物、中間產(chǎn)物和產(chǎn)物等，成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬高濃度難降解有機(jī)廢水。
2.1.2廢水處理概況
廢水處理工藝實(shí)際運(yùn)行狀況如下:
(1)pH調(diào)節(jié)池:加工業(yè)硫酸調(diào)節(jié)pH至3左右，以達(dá)到芬頓試劑反應(yīng)的適宜pH值，同時(shí)達(dá)到酸析沉淀去除部分有機(jī)物的效果;
(2)芬頓氧化系統(tǒng):27.5%H2O2投加量為8L/m3，20%FeSO4投加量為50L/m3，降低廢水COD，提高廢水可生化性;
(3)絮凝沉淀池:加堿調(diào)至pH至9，再投加PAC和PAM，去除廢水中微小懸浮有機(jī)物，降低色度;
(4)水解酸化池:停留時(shí)間為12h，池內(nèi)有組合填料;
(5)生物接觸池+MBR:總停留時(shí)間為24h，池內(nèi)也裝有組合填料。目前，廢水處理工藝系統(tǒng)只對(duì)易于處理的NS廢水進(jìn)行處理，而其他幾股廢水(CZ、DZ、D、TMTD)只能外運(yùn)處置。為達(dá)到生化系統(tǒng)的進(jìn)水含鹽量要求，采用生活污水和循環(huán)排污水進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)以降低廢水的含鹽量。均質(zhì)后混合廢水約600m3/d(NS廢水約占1/2)，COD在2100mg/L左右，生化處理出水基本能達(dá)到工業(yè)園區(qū)廢水三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(COD＜500mg/L)。
2.1.3現(xiàn)狀廢水處理分析
廢水處理工藝系統(tǒng)中物化和生化處理的效率均不高。此外，該廢水處理還存在以下問(wèn)題:
(1)芬頓系統(tǒng)中硫酸亞鐵投加量過(guò)大，影響混凝沉淀效果，增加芬頓處理出水色度，增加處理成本。
(2)水解酸化后為單純的好氧處理，生化處理的有機(jī)負(fù)荷低。
(3)生產(chǎn)廢水的含氮量較高，但是現(xiàn)狀處理工藝沒(méi)有脫氮能力。
2.2廢水處理改造思路
為了更好利用現(xiàn)有工藝系統(tǒng)解決廠區(qū)廢水處理問(wèn)題，根據(jù)廠區(qū)廢水及處理現(xiàn)狀，提出分質(zhì)處理、統(tǒng)籌治理改造思路。對(duì)廠區(qū)生產(chǎn)廢水處理的整體改造思路包括兩個(gè)方面。(1)對(duì)特殊水質(zhì)廢水，如含鹽量與COD濃度都很高的DZ廢水和硫酸鹽與氨氮含量都很高的D廢水，進(jìn)行相應(yīng)的分質(zhì)預(yù)處理。(2)對(duì)現(xiàn)有廢水處理工藝系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，以保證混合生產(chǎn)廢水經(jīng)改造后工藝系統(tǒng)處理后能達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到處理整個(gè)廠區(qū)廢水的目的，避免繁瑣昂貴的外運(yùn)處置。
2.2.1分質(zhì)預(yù)處理
各促進(jìn)劑生產(chǎn)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，確定DZ和D兩股廢水需要進(jìn)行分質(zhì)預(yù)處理。
(1)DZ廢水。由于DZ廢水含鹽量和COD濃度均很高，采用多效蒸發(fā)進(jìn)行脫鹽效果較好，同時(shí)能顯著降低COD。而廢水水量(67m3/d)較小，處理成本相對(duì)不高。
(2)D廢水。常用的降低硫酸鹽濃度的方法有蒸發(fā)、膜分離、離子交換、化學(xué)沉淀等方法。由于D廢水量較大，且所含硫酸鹽濃度很高，蒸發(fā)處理成本太高。廢水中含有粘附性強(qiáng)的樹(shù)脂狀物質(zhì)，膜分離技術(shù)不適用于處理此類廢水。因此，采用化學(xué)沉淀與吹脫法相結(jié)合作為預(yù)處理。在廢水中投加石灰，沉淀后的廢水再經(jīng)吹脫，以降低廢水的氨氮濃度。
2.2.2原工藝系統(tǒng)改造
現(xiàn)有工藝處理系統(tǒng)分為預(yù)處理、生化處理和深度處理三個(gè)部分，對(duì)其各部分進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化升級(jí)，以提高系統(tǒng)的有機(jī)處理能力和處理效率，保證生化系統(tǒng)的良好運(yùn)行和處理出水達(dá)標(biāo)排放。
(1)預(yù)處理。在原Fenton氧化法基礎(chǔ)上增加微電解處理，即采用微電解－Fenton聯(lián)合預(yù)處理混合廢水，顯著提高COD的去除能力和廢水可生化性。同時(shí)，聯(lián)合工藝可以有效改善單獨(dú)Fenton氧化處理時(shí)藥劑投加量大、運(yùn)行成本高的缺點(diǎn)。微電解－Fenton工藝中產(chǎn)生的Fe3+比投加的絮凝劑效果更好，可節(jié)省絮凝劑的投加。改進(jìn)后的工藝無(wú)需增加復(fù)雜設(shè)備，且對(duì)環(huán)境友好。
(2)生化處理。針對(duì)生化處理系統(tǒng)存在的問(wèn)題，將原水解酸化+好氧改為厭氧/缺氧/好氧工藝，提高系統(tǒng)的有處理機(jī)負(fù)荷，增加系統(tǒng)的脫氮能力。增加的缺氧段可進(jìn)一步降解有機(jī)物，提高廢水可生化性。由于經(jīng)分質(zhì)預(yù)處理后混合廢水含鹽量仍較高，可考慮在生化處理系統(tǒng)中引進(jìn)耐鹽菌種，提高生化系統(tǒng)的處理效果。
(3)深度處理。生化處理出水有機(jī)物含量不高，但所含有機(jī)物大多為難生化降解的，甚至是難以氧化降解的，故采用活性炭吸附作為深度處理保證處理后廢水達(dá)標(biāo)排放，是一種較好的選擇。
3結(jié)論
促進(jìn)劑廢水的處理一直是工業(yè)廢水處理領(lǐng)域中的難題之一，本文對(duì)現(xiàn)有促進(jìn)劑廢水的處理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，發(fā)現(xiàn)該類廢水的處理主要存在以下難點(diǎn):
(1)高含鹽量，廢水中含有的大量無(wú)機(jī)鹽對(duì)傳統(tǒng)生化處理帶來(lái)限制，現(xiàn)有物化除鹽技術(shù)如蒸發(fā)和蒸餾及膜技術(shù)等，處理費(fèi)用太高。
(2)高毒性物質(zhì)，各種對(duì)傳統(tǒng)微生物有毒性作用的有機(jī)物和高濃度的氨氮，抑制了生化處理的效果。筆者根據(jù)課題組多年的廢水研究經(jīng)驗(yàn)，對(duì)促進(jìn)劑廢水的處理提出了分質(zhì)處理思想，并對(duì)某促進(jìn)劑生產(chǎn)企業(yè)的廢水處理工藝提出改造建議。促進(jìn)劑廢水的處理短期內(nèi)仍將是困擾促進(jìn)劑生產(chǎn)企業(yè)的難題之一，開(kāi)發(fā)合適高效的水處理工藝技術(shù)是國(guó)內(nèi)外需要共同努力的目標(biāo)，希望本文的建議能對(duì)該類廢水的處理提供幫助。
作者：伊學(xué)農(nóng) 段小龍 周偉博 單位：上海理工大學(xué)環(huán)境與建筑學(xué)院