树脂生产废水处理工程设计与实践

赵 伟，邓 鹏

（维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏 常州 213000）

不饱和聚酯树脂是生产塑料制品所用的重要高分子原料[1-3]，一般由二元羧酸和二元醇经过缩合、聚合等反应制作而成，主要用于浇铸、模塑、玻璃纤维增强复合材料[4-5]。下面以广东某化学工业有限公司为例进行研究，该公司主要生产不饱和聚酯树脂及其配套辅料、胶粘剂、玻璃钢材料等。工厂在投产后排放大量高浓度有机废水以及低浓生活废水，各股废水可生化性均较好，在工厂内经污水处理站处置后满足排放标准，而后纳管排放至市政污水厂。

1 工程概况

广东省某化学工业有限公司排放的生产废水，主要包括以下三类：

（1）高浓度废水主要来自于聚合反应蒸馏后的废水，该股废水处理的水量为100 m3/d，其中CODCr浓度约为20000～30000 mg/ L，BOD5浓度约为10000 mg/L，pH值为5.5；

（2）中浓度废水主要来自于抽真空的收集水、车间洗涤用水等。该股废水的水量为70 m3/d，其中CODCr浓度约为3000～5000 mg/L，BOD5浓度约为2000 mg/L；

（3）低浓度废水主要来自于生活污水。该股废水设计处理的水量为200 m3/d，其中CODCr浓度约为400 mg/L，BOD5浓度约为200 mg/L。

该公司的树脂生产废水处理采用国内外先进、成熟和高效的处理工艺，在确保废水处理达标排放的基础上，节约投资和运行的费用，争取使整个设施的占地较少，且运行管理方便。为了尽可能地减少空气污染，废水在经过处理后，要把主要污染物指标控制在：pH值为6～9、CODCr≤90 mg/L、BOD5≤20 mg/L。

2 废水处理工艺流程

2.1 高浓度废水处理工艺

当高浓度废水中的COD浓度在20000～3000 mg/L左右时，BOD/COD约为0.4，偏酸性，设计处理水量为100 t/d。因高浓度废水有较好的可生化性，可采用厌氧生化处理工艺。此工艺具有运行费用低，剩余污泥少等优点，主要是废水中的污染物去除率可高达70%。

此外，当高浓度废水用碱中和调节pH值到7.5后，可采用高负荷厌氧处理反应器进行生化处理，以去除大部分有机物。以上过程可采用UBF复合式厌氧反应器系统。该系统的组成是由UASB与AF的叠加，下层为上流式污泥床，约占反应器总体积的40%～50%。系统内部设有生物填料和厌氧循环泵，通过厌氧生物作用，可有效去除部分有机物。工作原理是从其底部进水，布水系统负责将废水均匀地分布到整个反应器底部，其上部为澄清区；出水部分回流，用以缓冲进水污染负荷的变化，同时缓冲碱度，从而节约控制pH值变化所需的化学品消耗量。当高浓度废水量变少时，中浓度废水可以选择与高浓度废水混合进入高负荷厌氧处理反应器进行生化处理，以降低运行费用。

2.2 中、低浓度废水处理工艺

中、低浓度废水可以集中收集到混合调节池。由于工厂的废水中C有机物较多，而生化处理所需的N、P营养物较缺，但生活污水有利于改善废水中的营养物质比例，（一般生化要求BOD5：N：P=100：5：1），以此可以提高废水的可生化性。高浓度废水经厌氧处理后，可以与中、低浓度废水一起进入混合调节池。混合调节池带有预曝气功能，使废水能充分混合。经过高负荷好氧反应器生物处理，使废水中的有机污染物成分降解后，再自流进入内置式膜生物反应器处理。

2.3 膜生物反应器工艺原理

膜生物反应器（MBR）是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的一门新兴技术，由于用膜组件代替传统活性污泥工艺中的二沉池，可高效进行固液分离。因为应用膜技术，可以将污泥和污水完全分隔开来，使污泥的浓度可以达到较高水平，其浓度为8～10 g/L；并且膜组件能够截留难降解的大分子有机物，延长其在反应器内的停留时间，使之充分地得到分解。

为提高生化处理效率，还可采用接触氧化形式。接触氧化法是利用附着在填料（也称载体）上的生物膜吸附废水中的有机物，并加以氧化分解，从而达到使污水净化的目的。其采用的填料为悬浮国产填料，供气方式采用填料下微孔曝气。接触氧化法较传统的活性污泥法管理更方便，且污泥膨胀现象发生少，耐有机负荷冲击力较强。

内置式膜生化反应器是将超滤膜模块置于生化反应器中，在模块底部采用连续的空气搅拌，在膜表面形成错流区域，使污染物不易在膜表面积累，加快污染物的脱离。在压力差和膜清液侧低真空条件的驱动下，使得清液连续流出。内置式膜生化反应器的出水COD可达90 mg/L以下，出水直接能够达到排放标准。

2.4 剩余污泥处理工艺

将各工段产生的剩余污泥（产量约30 m3/d）排入污泥池，用污泥泵送入离心脱水机中进行污泥脱水，干泥饼运至卫生填埋处进行处置，上清液回流至混合调节池。

2.5 废水处理工艺流程

具体废水处理工艺流程见图1。

图1 废水处理工艺流程图

3 项目设施清单

本项目设施清单如表1所示。

表1 项目设施清单

4 处理成本分析

本项目废水处理理论总装机容量约130 kW，正常使用的功率80 kW，每天电费1229元。废水处理药剂包括中和用碱、混凝剂、生化必需的N和P营养物及化验试剂，按每吨废水0.5元计算，药剂费为100元/天。超滤膜使用寿命为8年，膜更换费用为150元/天。废水处理站定员4人，按每人每天工资40元计算，人工费为160元/天。本项目满负荷运行合计运行费用为1639元/天。