化工业有机废水的处理工艺探究

封春玉

（江苏省泰兴市中等专业学校，江苏泰兴 225400）

化工业有机废水的处理工艺探究

封春玉

（江苏省泰兴市中等专业学校，江苏泰兴 225400）

近些年，产生一些新的化工业有机废水处理工艺，比如，EIC厌氧-曝气生物滤池处理与低温等离子体技术，这两种工艺在保证达标排放工业有机废水的同时，还对有效利用资源极为有利，是现代化有机废水处理技术。化工业有机废水具有较高的有机物含量，废水处理设施进水BOD与COD浓度分别为5 500mg/L、1 000mg/L。实验研究结果显示，在以往UASB有机废水处理工艺前提下实施深层处理，通过某化工厂的一年应用试验，这两种工艺在化工有机废水处理中发挥着重要作用。本研究选择EIC厌氧-曝气生物滤池处理工艺与低温等离子体技术用于化工业有机废水处理中，应用结果显示，一方面减少了工艺运行中相关污染物的排放量，另一方面也实现了化害为利、变废为宝，对能源与资源利用率的提升极为有利，而且该处理工艺具有较低的维护费用，有助于提升化工厂的经济效益。

EIC厌氧-曝气生物滤池；低温等离子体技术；有机废水；处理工艺

我国存在很多化工生产企业，在企业生产期间往往会产生很多具有复杂成分的有机废水，而且在处理这些有机废水方面存在很大难度，以往处理工艺已经无法满足废水达标排放标准。近些年，产生一些新的化工业有机废水处理工艺，比如，EIC厌氧-曝气生物滤池处理与低温等离子体技术，这两种工艺在保证达标排放工业有机废水的同时，还对有效利用资源极为有利，是现代化有机废水处理技术。为此，本研究以这两种废水处理工艺为例，探究化工业有机废水的有效处理方略。

1 EIC厌氧-曝气生物滤池处理工艺

1.1化工业有机废水处理工艺

化工业有机废水具有较高的有机物含量，废水处理设施进水BOD与COD浓度分别为5 500mg/L、1 000mg/L。实验研究结果显示，在以往UASB有机废水处理工艺前提下实施深层处理，通过某化工厂的一年应用试验，这两种工艺在化工有机废水处理中发挥着重要作用。EIC厌氧-曝气生物滤池处理化工业有机废水的流程为：基于原有废水处理工艺，选择EIC厌氧-曝气生物滤池处理技术。具体见图1。

1.2工艺原理分析

1.2.1EIC厌氧罐

三相分离器、气液分离器、旋流式布水器、集气罩、沼气提升管以及罐体等共同组成EIC厌氧反应器，EIC反应器主要分为下部与上部两个反应室，这一装置可以转化反应器沼气中的能量为水利搅拌动能，确保污泥能够膨胀充分，加强了其传质过程，但是该过程仅仅在底部反应区发生反应，由于上反应区并未受水力搅拌与沼气提升的影响，所以污泥很难流失，有助于确保厌氧反应器传质效果，同时还有助于污泥浓度的保持。因此，EIC反应容积有机负荷比其他厌氧反应器高得多。

图1　工艺流程示意图

1.2.2曝气生物滤池

从根本上说，曝气生物滤池处理工艺是近些年所研发的具有较高运行效益的一种好氧处理装置，该处理工艺的优势在于传质性能好、便于操作、结构简单以及能耗低等。其特点主要包括：①生物滤池主要由填料层与曝气提升管共同组成，其中曝气只在提升管中局限，曝气过程中，因为空气流进关外填料层和提升管内的液体出现密度差，该密度差对提升污水提升管具有驱动作用。污水被提升后会向填料层进入，在曝气提升管和填料层间污水会形成一种连续内循环，在内循环过程中，废水能够均匀分布在填料层，对反应器溶剂具有增大作用，由此提升了其有机负荷；②曝气生物滤池本身有一个逆向冲洗装置，填料层在冲洗期间会处于膨胀流化妆台，导致填料间发生彼此碰撞，由于剪切力作用，促使填料层生物膜脱落。所以，有效防止了填料间隙出现堵塞或者粘结现象，确保好氧反应器能够稳定、安全运行。

1.3工艺设计依据与技术参数

1.3.1工艺设计依据

化工业有机废水水质的指标为：BOD5为5 500mg/L，COD为10 000mg/L，pH为4～7，SS为1 000mg/L，废水处理规模为45 00m3/d

1.3.2技术参数

化工业有机废水处理量为4 500m3/d，出料COD为150mg/ L以下，进料COD为10 000mg/L。

1.3.3经费概算

（1）设备土建工程

EIC系统为245.2万元，直接费小计为512.7万元，好氧系统为267.5万元。

（2）间接费

调试培训费为2%×512.7=10.3万元；设计费为4%×512.7= 20.5万元；税金为（10.3+512.7+20.5）×5%=27.2万元；总造价为579.6万元。

1.4经济与环境效益分析

1.4.1经济效益

实施EIC厌氧-曝气生物滤池处理工艺后，日产22 500m3的沼气，根据0.52元/m3计算，得到372万元的年收入，大大节省了原有工艺所需的运行费用，同时也降低了运行成本，具有非常显著的经济效益。

1.4.2环境效益

应用EIC厌氧-曝气生物滤池处理前的化工有机废水处理能力是每日1 000t，300mg/L的COD排放量，应用后的处理能力是每日4 500t，150mg/L以下的COD排放量，新工艺在很大程度上降低了COD排放量。对开展节能减排工作具有推进作用，而且也在很大程度上改善了周边环境质量。

2 低温等离子体技术处理工艺

2.1低温等离子体水处理工艺原理

所谓低温等离子体，其实就是在特定反应容器中，通过高压电源将能量注入水面或者水中空间所产生，放电电极与接地电极状态下，高压会对脉冲电流问题进行极速提升，放电通道形成于两极之间，电厂能够及时为高强电厂输送能量，同时向高能电子转化，在与水分相接触后，会发生解离现象，进而产生开环与断键等反应，以此使降解物质可生化性得以不断提升。

2.2低温等离子体的化工业有机废水处理工艺

脉冲电晕放电等离子体的有机废水处理工艺在化工业有机废水处理中，脉冲电晕放电等离子体的废水处理工艺其实就是将高压超窄脉冲施加在有机废水处理反应系统中，从而使重复脉冲电晕放电机制得以产生，能够确保常压状态下电子温度较高、离子温度较低的低温等离子体。在两相体中装置高压毫微秒脉冲，会使高压脉冲得以产生，在接触水分子的情况下，则会产生类似电子辐射的效果，由此使还原性水生电子与氧化性-OH得以产生。加速电子到一定程度后，则会转变O2到O3，该情况下，电极间的电晕放电就会改变气体分子激励状态，进而使紫外光得以产生，最终实现有机废水的降解。

2.3介质阻挡放电等离子体的废水处理工艺

该工艺又叫作无声放电，主要是将绝缘介质插入放电空间的一种气体放电。电极中能够全面覆盖介质，同时也可在放电空间中悬挂，图2为介质挡放电结构示意图，其基本类型分为三大类：第一类为体介质挡放电，主要在同心圆筒或者平行板中放电；第二类为面介质挡放电，其发明者是Venugopalan[4]，面介质挡放电的主要特点为线形或者条形电极与平板电极在介质两侧接触；第三类为共板介质挡放电，在相同介质中固定两个电极，该放电模式在等离子体显示板中较为常用。

图2　介质阻挡放电电极结构示意图

以往数十年中，相关学者与研究者在开发与应用介质放电等离子体技术对化工业有机废水进行处理的方面做了很多努力，也获得很多基础性结论与数据。MoK等学者通过介质挡放电反应器对橙黄Ⅱ模拟废水与偶氮染料酸性红27进行有机处理，并对各自反应条件、降解机理与反应动力学等进行考察，结果显示，介质挡放电反应器能够有效处理以上两种化工业废水，使废水得到有效的循环利用。

3 结论

总而言之，EIC厌氧-曝气生物滤池处理工艺与低温等离子体水处理工艺应用于化工业废水处理中，均采取相应保护措施，一方面减少了工艺运行中相关污染物的排放量，另一方面也实现了化害为利、变废为宝，对能源与资源利用率的提升极为有利，而且该处理工艺具有较低的维护费用，有助于提升化工厂的经济效益。

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Chemical Organic Wastewater Treatment Process Inquiry

Feng Chun-yu

In recent years，produced some new chemical organic wastewater treatment process，for example，EIC Anaerobic-Biological Aerated Filter with low temperature plasma technology，these two processes in the industrial organic wastewater discharge standards to ensure at the same time，but also on the effective use of resources is extremely favorable，is the modernization of organic wastewater treatment technologies.Chemical organic wastewater with high organic content，wastewater treatment facilities and COD influent BOD concentrations were 5500mg/L，1000mg/L.Experimental results show that in the past，organic wastewater treatment UASB under the premise of the implementation of deep processing，select EIC Anaerobic-Biological Aerated Filter technology and low temperature plasma technology to enhance the effi ciency of wastewater treatment is extremely benefi cial，through a chemical plant of a Application test，these two processes play an important role in the chemical organic wastewater treatment.In this study，EIC Anaerobic-Biological Aerated Filter technology and low temperature plasma technology for the chemical organic wastewater treatment，application results show，on the one hand to reduce the emissions of pollutants associated processes running，on the other hand We realized the harm into turning waste into treasure，to enhance energy and resource utilization is extremely favorable，and that the treatment process has lower maintenance costs，help to improve the economic effi ciency of chemical plants.

EIC anaerobic-biological aerated fi lter；Low-temperature plasma technology；organic wastewater；treatment process

X703

A

1003-6490（2016）01-0111-02

2016-01-20

封春玉（1979—），女，江苏泰兴人，讲师，研究方向为化学教育。