化工废水处理调试方案

徐州市华盛生物科技有限公司

生产废水处理

调

试

方

案

江苏省南蓝环保工程建设有限公司

2015年6月

废水处理工艺流程说明：

1、生产废水预处理

来自三效蒸发器的冷凝水和生产排放的其它废水流入调节池，然后用泵打入铁碳处理装置进行电化学处理，出水加双氧水（过氧化氢）进行强氧化，在破坏有机大分子结构的同时，净化水体。强氧化后的出水流入混凝反应池，此时向混凝反应池中投加NaOH调节pH9-10，再加入聚丙烯酰胺进行混凝沉淀处理。

2、厌氧处理

二次调节池出水进入厌氧处理单元。厌氧处理采用上流式厌氧污泥床反应器（UASB），UASB工艺在处理工业废水方面得到广泛的应用。主要原理是利用培养的粒状污泥，分解废水中的有机污染物。废水由池底布水装置均匀的向上流经污泥床，厌氧菌吸附分解废水中有机物，产生含甲烷与二氧化碳混合气体，少部分有机物则作为厌氧菌的食物，以形成新细胞并聚集成具有良好沉降性的粒状污泥。在反应器顶部设置三相分离器，通过三相分离器，UASB中固、液、气三相得到很好的分离。处理水由溢流槽收集排出。

3、好氧处理

经厌氧处理出来的废水再经A/O法处理，可达到脱氮除磷的目的。在缺氧池中，通过液下推流器的搅拌作用，回流至前段的硝态氮发生反硝化反应，变成氮气除去。好氧处理采用延时曝气的活性污泥法。

4、二次沉淀处理

经好氧处理的排水中含有大量的活性污泥需要去除。二次沉淀池的功能就是去除排水中的活性污泥，保证废水达标排放。

一. 预处理工艺调试运行：

本废水处理系统采用铁碳微电解+物化除磷作为预处理工艺。

1. 铁碳微电解

1.1 原理

将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除，为了增加电位差，促进铁离子的释放,在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：

阳极(Fe): Fe- 2e→ Fe2+,

阴极(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2,

反应中，产生的了初生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。

若有曝气，即充氧和防止铁屑板结。还会发生下面的反应：

O2+ 4H+ +4e→2H2O；

O2+ 2H2O+ 4e→4OH－；

2Fe2+ +O2+4H+→2H2O+ Fe3+。

反应中生成的OH－是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。另外，此电极反应的产物具有较高的化学活性,电极反应产生的新生态H、Fe2+等均能与废水中许多组分发生氧化还原反应,使废水的可生化性提高。

1.2 运行方案

（1）焦炭和废铁屑颗粒为1～2 mm，以1:1的比例均匀混合，投加前用1%的稀硫酸浸泡24 h并用清水冲洗。内置穿孔管曝气，使废水与铁碳床充分接触。气水比大约1.5:1。

（2）调试阶段：进水量为由小渐次提高，采取上向流的方式进水，控制DO为3～4. 5 mg /L，使废水与铁碳床中的铁屑和碳粒充分接触，形成大量的微电池，发生以下电化学反应，产生大量的H+、 Fe2+、F e3+等具有较高活性的离子，与废水中难降解物质发生氧化还原反应，破坏大分子基团的结构，提高废水的可生化性，同时在微电场的作用下，废水中的胶体微粒通过静电引力进行富集、絮凝、沉淀，使废水得到第一步净化。经过大约两个月的稳定运行，COD去除率稳定在30%左右，pH能够升高1. 5。

（3）在调试运行过程中，采用方案是首先小水量进水，逐步提高进水量直至全负荷运行。当小水量时，铁碳微电解池中H RT最长时问达到10 h，废水长时问与铁碳床接触，不仅造成铁碳床过快损耗，而且造成出水中含有过量的Fe2+、F e3+，因此与废水中OH-、CO32- , HCO3-等发生反应，导致大量的碱度被消耗，最终引起运行费用上升。同时产生大量的废渣，难以处理。

（4）铁碳微电解池进水pH最好控制在偏酸性条件下，即5～ 6为宜，否则过多的H+会造成溶铁量过快，同时过多的H+还会与Fe(OH)2反应，破坏絮凝体，使得出水水质恶化。

2. 物化除磷

化学除磷是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的磷酸盐混合后，形成颗粒状非溶解性的物质，通过固液分离从污水中去除磷。

本系统采用加入PAC、PAM药剂除磷，通过实验室做小试实验来确定最佳的药剂投加量。

二.生化系统调试运行：

1. 上流式厌氧污泥床反应器（UASB）调试

1.1 反应原理：

UASB反应器可分为两个区域，反应区和气、液、固三相分离区。在反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥（颗粒污泥或絮状污泥），形成厌氧污泥床。当废水由反应器底部进入反应器后，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成了良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的污泥床上方形成相对稀薄的

污泥悬浮层。悬浮液进入分离区后，气体首先进入集气室被分离，含有悬浮液的废水进入分离区的沉降室，由于气体已被分离，在沉降室扰动很小，污泥在此沉降，由斜面返回反应区。

1.2 UASB反应器运行的三个重要前提：

✧反应器内形成沉淀性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。

✧由于产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用。

✧合理的三相分离器使沉淀性能良好污泥能保留在反应区内。

1.3 UASB反应器启动运行的四个阶段：

1.3.1 第一阶段：UASB启动运行初始阶段：

➢选用接种污泥：

选用污水厂污泥消化池的消化污泥接种（具有一定的产甲烷活性）。

➢接种污泥的方法：接种污泥量、接种污泥的浓度

方法：将含固80%的接种污泥加水搅拌后，均匀倒入到UASB反应池。

接种污泥量：接种污泥量为UASB反应器的有效容积的30%到50%，最少15%，一般为30%。接种污泥的填充量不超过UASB反应器的有效容积的60%。本系统接种污泥量为80m3。

接种污泥的浓度：初启动时，稀型污泥的接种量为20到30kg VSS/m3, 浓度小于40 kg VSS/m3的稠型硝化污泥接种量可以略小些。

亦有建议以6-8kgVSS/m3为宜，因为消化污泥一般为絮状体，不宜接种太多，太对了对颗粒污泥不但没有好出，反而不利，种泥即污泥种的意思，种泥太多事没有必要的，颗粒污泥并非是种泥本身形成的，而是以种泥为种子，在提供充足的营养基质下由新繁殖的微生物形成，种泥多了，反而会与初生得颗粒污泥争夺养分，不利于颗粒污泥的形成。

接种污泥时的水质

配制低浓度的废水有利于颗粒污泥的形成，但浓度也应当足够维持良好的细菌生长条件，因此，初始配水最低CODcr浓度为2000mg/L，然后逐步提高有机负荷直到可降解的CODcr去除率达到80%为止。

当进水CODcr浓度高时，可采用稀释水进水,调节到适宜的CODcr浓度值。