“生化+臭氧氧化+生化”工艺处理纤维素生产废水的工程实践

图5-2厌氧池进水出COD随时间的变化

从上图看出，厌氧池出水COD受进水COD的影响较大。为降低进水Cl^-浓度，并提供部分氮、磷，在进水中加入部分生活污水。生活污水的添加量根据现场实际情况确定，生活污水添加量的变化导致厌氧池出水COD波动较大。厌氧池进、出水COD的变化趋势相同，COD去除率在30%左右。

5.3好氧系统调试

好氧池污泥接种也以鸡粪为主，为加快接种速度，投加部分化粪池污泥和污水处理厂的干化污泥，并投加大量面粉，为微生物生长提供足量的碳源。

鸡粪投加后进行闷曝，两天后开始少量进水，大约一周后填料开始挂膜。此时逐渐加大进水量，密切关注出水端溶解氧状况，保持出水溶解氧>2mg/L。在培菌期间，所有污泥回流至好氧池1。

由于废水中不含有氮、磷，因此需要添加。本工程中采用尿素作为氮源，磷酸二氢铵作为磷源，同时磷酸二氢铵可以提供部分氮。磷酸二氢铵中磷元素的含量为27%，高于酸二氢钾中磷元素的含量（22.7%）。市场上磷酸二氢铵的价格为4000～6000元/吨环境保护论文，而磷酸二氢钾的价格约为8000～10000元/吨，因此，使用磷酸二氢铵要比磷酸二氢钾更为经济。

图5-3好氧池1进出水COD随时间的变化

从图5-3看出，虽然好氧池1进水COD变化幅度较大，但出水COD相对较为稳定。因此好氧池1具有一定的抗冲击负荷。

图5-4好氧池2进出水COD随时间的变化

10月21日起，逐步减少进入系统的生活污水量，以降低运行成本论文格式模板。从图5-4看出，生活污水减少后，好氧2出水COD不断升高，最终超过排放标准的限值。为使出水能达标排放，自12月27日起开启臭氧设备，在臭氧的作用下，进入好氧2的废水的B/C由原来的0.14提高至0.51，好氧2去除率大幅提高，出水COD达到排放标准。

5.4污泥系统调试过程

沉淀池1、沉淀池2和沉淀池3的污泥由污泥泵输送至污泥浓缩池浓缩。浓缩后的污泥用带式压滤机进行压滤脱水。

为改善污泥的脱水性能、减少进入滤布的污泥的数量和体积，采用絮凝剂对污泥进行预处理。分别对阴离子型PAM、阳离子型PAM和非离子型PAM（分子量均大于1000万，其中阳离子型PAM离子度为10%～20%）进行试验。结果表明，阴离子型和非离子型PAM絮凝效果差，不能形成大的絮体，污泥脱水效果不好。阳离子型PAM絮凝效果好，形成的絮体大，能结成块状，通过离心滚筒可分离出大部分水。

阳离子型PAM的配比浓度为1‰～2‰，浓度过高，药剂粘稠度增大，用泵输送时阻力变大。经过实验，PAM的最佳用量为100mg/L。

6运行成本核算

6.1水、电费

本工程常开设备的总功率为309.4kw，日耗电量约为8953.4kwh。电费按0.7元/kwh计算，日电费为6267.4元，月电费为188022元。主要设备耗电情况见表6-1

表6?1工程日耗电情况表

本工程主要用水处包括：臭氧系统冷却水、实验室、加药间和卫生间。日用水量约5m3。自来水按1.8元/m3算，日水费为9.0元，月水费为270元。

6.2人工费

本工程目前有管理人员和操作人员共18名环境保护论文，平均月工资按2000元/人月，月人工费为36000元。

6.3药剂费

本工程主要采用生化处理，为保证微生物的生长，厌氧池中COD:N:P应保持在300:5:1，好氧池中COD:N:P应保持在100:5:1。根据测定数据，厌氧池COD去除率约为40%，剩余COD由好氧池去除。因此，综合考虑好氧池与厌氧池COD:N:P比例的差异，本工程中COD:N:P维持在180:5:1即可满足微生物生长需求。由于工业废水中不含N、P，因此本工程采用尿素和磷酸二氢铵来补充微生物生长所需的营养元素。

本工程COD月处理量为108t，按上述比例，每月需要添加N 3000kg，P600kg。为降低进水Cl-浓度，同时增加进水中的N、P含量，本工程引入部分生活污水。生活污水中N含量以15mg/L计，总P以8mg/L计，每月可由生活污水提供719kg N和389kg P。因此，每月需要由尿素和磷酸二氢铵来提供2281kg N和211kg P。尿素中N含量为46%，磷酸二氢铵中N含量为12%，P含量为27%。每月需要添加的磷酸二氢铵的量为781kg，尿素为4755kg。

按当前市场价，尿素为2100元/吨，磷酸二氢铵为6000元/吨计算，每月所需药剂费用为尿素9985.5元，磷酸二氢铵4686元。月药剂费合计14671.5元。

6.4总运行成本

本工程每月运行费用为：

月运行费用=电费+水费+人工费+药剂费=188022+270+36000+14671.5=238963.5元

单位污水处理费用=月运行费用÷月污水处理量 =238963.5÷95214.0 =2.51元/m³

7结论

随着我国工业的飞速发展，各种高科技产品的不断发明，其生产过程中产生的废水成分也越来越复杂，有些工业废水中的污染物甚至经过几十年的自然降解，无法得到彻底净化。尤其是一些化工废水,如某些化工厂产生的含硝基化合物废水（硝基化合物含量达到150-600mg/L）、精制棉黑液废水（COD为10000-30000mg/L）等，此类废水不仅污染物浓度高、色度高，而且难以生化，若直接排入水体中环境保护论文，将给生态环境带来不可恢复的灾难。

现有技术对此类废水普遍采用物化法。如焚烧法（运行费用约为150元/m3）、活性炭吸附法（29-30元/m3）、内电解解法（10-20元/m3）、中和法（5-10元/m3）等，这些方法中，如焚烧法可彻底氧化废水中的污染物质，但运行费用极高，一般企业难以接受。活性炭吸附法是目前大多数企业都普遍采用的净化方法，但该法活性炭耗用量高，平均吸附每立方米废水约需活性炭50-100Kg，活性炭耗量大论文格式模板。若采用活性炭再生技术，则又会产生新的二次污染，对于吸附饱和的活性炭，大多数企业采用直接焚烧的方法处置，这无形中又增加了运行成本并极易产生二次污染。内电解法及中和法虽然对污染物有一定的去除效果，但去除效率不高且这类方法占地面积大、劳动强度高。

随着废水处理技术的不断提高，目前已有少数企业采取“物化+生化”的组合工艺来处理此类废水。难生化工业废水首先经过物化处理（预处理段），可将水中大部分难生物降解的物质氧化为较易生化的物质，然后再经生化处理后排放。此种方法可在一定程度上控制物化工艺的处理程度，旨在将废水中的难生化物质降解为小分子物质即可，但在实际操作中，该平衡点很难掌控，由于预处理阶段废水的成分比较复杂，各种难生化物质和可易生化物质混杂在一起，而预处理物化工艺对这些物质的氧化和吸附几乎没有选择性，造成较易被生化的物质被大量氧化，大部分难生化物质被部分氧化。从表观现象来看，经物化阶段的处理后，废水的COD会有明显下降，但BOD值反而为不升反降。经此工艺处理后的废水完全不具备生化系统的进水条件，造成生化系统经几个月的培养仍不见成效，造成出水不达标。

有的工艺采用“生化+物化”的组合处理技术。工业废水首先经过生化处理系统，在生化处理系统中，废水中可易被生化降解的物质首先通过微生物的生理活动而得到净化，剩余难生化物质再通过强化物化工艺（高级氧化法、膜法）得以去除。该组合工艺可以确保废水的达标排放环境保护论文，但物化工艺根据生化系统出水性质的不同，处理费用相对较高。

因此，综上所述现有技术方案用于处理难生物降解的工业废水时，普遍存在运行费用高、处理不彻底或不能很好的组合物化与生化工艺相协调的缺点。

正如前文所述，对于难生物降解的工业废水若单纯采用物化工艺，则存在能耗高、运行费用高、操作工艺复杂等缺点，一般企业难以承受。

若采用“物化+生化”组合处理工艺，则存在能源浪费、不能很好控制物化反应程度，而造成生化系统不能最大程度的发挥处理能力，从而不能有效降低运行费用，且出水不能稳定达标。

若采用“生化+物化”组合处理工艺，则存在能耗高、运行费用高等缺点。同时，由于采用物化置后，原本经不完全氧化后即可被生化的物质也一并被彻底氧化，造成了能源的浪费。

本工程正是在考虑了以上现有工艺的技术缺陷后，采用“生化+物化（臭氧氧化）+生化”的三级处理系统工艺，充分发挥生化工艺运行成本低与物化工艺处理效率高的优势。在工程设计上，根据二级生化出水的关键控制参数来反控制臭氧系统的臭氧产生量，以最大限度的降低臭氧发生量，从而降低运行成本。通过优化工艺参数，本系统可在Cl-浓度为5000mg/L的条件下稳定运行，运行成本为2.51元/m³。

参考文献：
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