工业污水处理工艺方案研究

刘天宝

(安徽水利水电职业技术学院，安徽 合肥 231603)

近年来，我国工业化进程发展迅速，工业污水量增加较快，工业生产产生的污水具有成分复杂，难降解、难处理等特点，污水如未能达标处理会对水生态、水环境造成影响，甚至影响人们正常生活。因此对于工业污水需根据污水中各种污染物指标和浓度进行全面综合分析，并制定相应的水处理工艺措施，通过适合工业污水处理设备处理后才可达标排放。鉴于工业废水的复杂性，本文通过研究污染物可生化性来了解工业污染物质能否在生物作用下去除到环境所允许的程度。

1 污水可生化性分析

常规的二级处理工艺只能处理可生化性较好的污水，对于生化性一般的工业污水必须采用多级处理工艺，处理过程中需在生化池增加水解酸化池与臭氧接触氧化工艺，以确保工业污水处理安全,工艺流程如图1所示。

图1 工业污水处理工艺流程示意图

1.1 可生化指标

(1) BOD5/COD 。生化需氧量表示水体在微生物存在下生化降解所需的氧量，可表示污水受有机物污染的程度，最常用的是5天生化需氧量，用BOD5表示。化学需氧量COD是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量。污水中通过BOD5/COD指标反映能生物降解有机污染物和有机污染物总量之间的比值，比值越大，体现污水越好生物处理，结合已有成果来评价污水的可生物降解性能见表1所列。本工程工业污水处理系统设计进水水质CODCr280mg/L，BOD580 mg/L，BOD5/CODCr=0.35，属于可生化性一般的污水。

表1 污水可生化性评价参考数据

(2) BOD5/总氮。研究该指标的目的是为了使微生物在污水中吸收均衡的营养，保证其正常生长，便于污水处理效果更好，同时BOD5/总氮指标也是鉴别采用生物脱氮的处理效果的方式。反硝化细菌脱氮的原理是通过分解有机物过程来完成的，反应过程中要有足够的碳源 (有机物)，才能保证反硝化的顺利进行，正常情况下BOD5/总氮>4，即可认为达到预期处理效果，本工程 BOD5/总氮=80/40=2(进水TN以40mg/L计)，可知在采用生物脱氮处理前需要增强污水的可生化性。

(3) BOD5/总磷。BOD5/总磷指标是生物除磷效果分析的关键指标。进水中的BOD5是作为营养供除磷菌活动的基质，BOD5/总磷正常情况下大于20适合生物除磷，比值越大，生物除磷效果越明显。分析该污水处理厂进水水质，本工程 BOD5/TP=80/3.5=23，生物除磷工艺适宜。

1.2 可生化性分析

通过上述分析，污水主要污染物指标中，CODcr、总磷和总氮则主要靠生物处理的方法解决，而该厂处理的工业污水可生化性一般，常规的二级生物污水处理方案不能达到处理效果，处理后的指标达不到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类排放标准。

2 污水可生化性改良工艺分析

考虑到常规的二级处理工艺难以满足工业污水处理要求，结合目前工业污水处理工艺中增强污水处理可生化性的工艺进行分析研究，分别对水解酸化处理工艺与臭氧接触氧化工艺进行研究分析。

2.1 水解酸化工艺

由于污水处理厂处理系统工业污水进水BOD5浓度低，可生活性差，需要在二级生化污水处理前设置水解酸化池。水解酸化前污水需通过预处理系统，一般包括粗、细格栅、沉砂池等，如图2所示，主要去除大颗粒悬浮物、砂砾等，预处理出水进入水解反应器，去除悬浮物、提高污水可生化性，经水解反应器处理后的出水进入后续处理设备。水解酸化池属于传统污泥床改进型设备，主要用于对低浓度工业污水的处理，停留时间约4-8h，适应正常气温下的运行，运行中无沼气产生，降解有机物时只需要较低的消耗。

水解酸化工艺特点如下：

(1)能高效的去除各类有机物，且能耗较低。该工艺比以往的工艺对去除难以降解的有机物更加高效，其中去除SS、COD、BOD分别达到68%、27%、22%，使后续处理构筑物的负荷得到降低，高效、低能耗分解了其中的有机物，与常规工艺相比节能约25%。

(2)污泥量减少，且相对稳定。该工艺较以往常用污水处理方案产生的污泥量减少15～30%。结合缺氧处理工艺，在处理污水的过程中同时使泥污得到减容处置，对以往处理流程进行了简化，池内污泥稳定，便于处置。

(3)造价低，便于运转管理。常规初沉池还需水下设备维护，本次推荐工艺省去了该环节，一次性投入建设成本较以往初沉池投入费用低，且处理污染物效果好，管理方便。

2.2 O3接触氧化工艺

O3接触氧化工艺作为水处理环节中的一个操作程序，如图1所示，其工作原理主要利用臭氧强氧化性，与污染物发生氧化反应，将复杂的污染物转换为简单的物质。O3在水中的分解速度很快，分解过程中能有效去除色、浊、嗅、味，去除污水中硫化物、氰、酚、农药和石油类等污染物。O3接触氧化过程发生如下两种反应：一种是易于与苯酚等化合物、胺、乙醇等反应；另一种是由O3衰减产生的·OH自由基是水中存在的最强氧化剂，其氧化性可使水中的有机物迅速降解，几乎无选择性地和污水中所有的污染物发生反应，彻底氧化为 CO2和 H2O。而不能直接彻底氧化的有机物则转化为可生化的简单有机物，可通过后生化处理进一步去除。污水经过臭氧催化氧化处理后，再进入曝气生物滤池进行生物降解。

3 结束语

本文分析了工业污水在生物作用下处理工艺方案，常规的二级处理工艺只能处理可生化性较好的污水，对于生化性一般的工业污水难以到达处理要求，为了使污水处理达到预期效果，文中推荐了处理效果较好的水解酸化池与臭氧接触氧化工艺，这两种工艺对工业污水处理效果较好，处理后的污水可以达到污水排放标准要求，可为同类型污水处理厂工艺选取提供参考。