含酚、高含盐农药废水处理技术

Posted 2023-01-13 树脂

篇首语：没有完美的个人，只有完美的团队!本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了含酚、高含盐农药废水处理技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1 概况

浙江某公司采用化学合成工艺生产除草剂麦草畏，其生产工艺复杂，废水污染物主要包括苯酚类、水杨酸、二甲苯、醇类、酯类等有机物，还包括钠、钾等盐类。生产废水ρ(COD) = 5000 ～ 6000 mg /L，酚类=500 mg /L，含盐量为3%。

该公司废水原采用络合萃取法回收酚类，再将萃取后废水加冷却水稀释8 倍～ 10 倍后通过常规接触氧化法处理。原工艺通过长时间运行发现存在以下问题:

1) 萃取法需投加萃取剂，运行成本高，且投加的萃取剂会对后续生化有抑制作用;

2) 含酚废水经萃取后含酚量仍在50 mg /L 左右，过高的含酚量对生化系统有抑制作用;

3) 废水含盐量较高，一般在3% ～ 5%，目前采用大水量稀释后再通过接触氧化处理，水资源浪费严重，工艺运行极不稳定，出水难以达标。针对该公司废水特点以及原处理工艺运行存在的问题，并根据相关的研究成果，在小试及中试的基础上，首先采用大孔树脂吸附酚类，并通过碱反洗回收废水中的酚类，达废水的资源化; 另外，由于生产过程中使用大量杂环类物质与苯环类物质，且含有硫酸钠、钾盐等，造成废水含盐量较高，超出普通生化工艺微生物可以承受的范围，采用耐盐菌生化组合处理树脂吸附后的废水，进一步降低废水的COD 和残留的酚。

污水站改造后的处理规模为600 m3 /d，新增投资为280 万元，于2010 年1 月建成并投入试运行，至今运行情况良好。

2 设计进出水水质

该公司废水主要包括深冷废水、结晶回收废水、板框废水、粗品废水等。

由于该企业废水成分复杂，中间合成产物、工艺生产残留的高浓度酸、有机溶剂等原料成份，易引起pH值、COD 波动，影响生物反应活性。其废水设计进水水质见表1。

设计出水执行企业所在工业园区污水厂入管要求，主要指标见表2。

3 工艺流程及说明

工艺流程如图1 所示。

1) 经调节池水量、水质调节均匀后的含酚废水首先通过耐腐蚀泵打至大孔树脂吸附柱，吸附柱前设精密过滤器去除废水中的悬浮物以防堵塞吸附柱; 大孔吸附树脂是一种具有大孔结构的合成树脂，其具有立体结构的多孔海绵状物，可在150 ℃下使用，不溶于酸、碱及一般溶剂; 吸附树脂具有吸附效果好、脱附再生容易、性能稳定、适用范围宽、实用性好、可实现综合利用等特点。废水经过大孔吸附树脂吸附后可大幅度去除酚类及有机物，减轻后续生化处理负担。

吸附饱和后的大孔树脂需定期用NaOH 溶液(5%左右) 再生回收酚钠液，回收的酚钠液可套用至生产中。

前期试验中发现含有机溶剂(主要为二甲苯) 的废水树脂吸附、脱附约3 次后吸附效率明显下降，实施中对含有机溶剂的废水单独收集，单独用树脂柱处理，并间歇性采用甲醇作为脱附液，脱附后的甲醇及酚混合液再套用至生产中。

2) 废水经过大孔树脂吸附去除大部分酚后进入中和调配池，调配池内投加废碱中和，调配池内设穿孔管曝气搅拌，液碱投加装置与pH 计连锁控制。中和后废水有少量不溶物，泵入初沉池沉淀去除。

3) 除酚后的废水经废碱中和后废水的含盐量在4%左右，而普通生化法的耐盐极限一般小于1%。本工程采用能够耐受高盐分的功能菌水解及接触氧化处理技术，水解池中挂耐盐菌专用填料，并设回流泵强制循环; 接触氧化池挂普通组合填料，水解池及接触氧化池内投加高效耐盐光合细菌，光合细菌广泛分布于天然土壤、水体和淤泥中，是一种可直接处理高盐有机废水，以氨基酸、小分子脂肪酸、糖、蛋白质为营养物质的光能异养菌; 且能耐受高氯离子浓度。经耐盐菌生化处理后废水的有机物大幅度降低。

4) 接触氧化池出水进入沉淀池，沉淀后的废水进入园区污水处理厂预处理工程调节池。

5) 初沉池、沉淀池产生的污泥输送至园区污水厂污泥处理系统统一处理。

4 处理工艺特点

1) 采用大孔树脂吸附去除酚，并定期通过稀碱反洗回收酚钠液，回收的酚钠液套用至生产中，废水中的酚、COD 在大幅降低的同时可实现废水的资源化，回收的酚钠液可抵消大部分废水处理费用。

2) 选择能够耐受高盐分的功能菌生化处理工艺，在废水含盐量在4% 左右的条件下可稳定运行，取得较好的COD 去除率。

5 主要构筑物及设计参数

主要构筑物及设备见表3。

6 工程调试与运行

工程竣工后经过约4 个月的调试，调试与运行主要情况如下:

1) 树脂吸附柱调试及运行情况。

树脂吸附处理含酚废水一般用吸附塔所装树脂的体积倍数(BV) 作为计量单位。树脂吸附含酚污水流量一般控制在4BV/h，单个吸附周期处理含酚废水50BV 左右(具体跟废水中的含酚量有关) 。每次脱附耗5% ～ 6%稀碱2-3BV，脱附液流量为1 ～ 2B V/h。

运行期间进水含酚量在400 ～ 500 mg /L，经树脂吸附后酚含量降至0 ～ 5 mg /L，废水的ρ (COD) 从5000 ～ 6000 mg /L 降至1500 ～ 2000 mg /L。

脱附后的酚钠液套用至生产中，经检验对产品质量基本无影响。

2) 耐盐菌生化系统的调试及运行。

填料挂膜是整个工程调试的重点，首先向池内注入清水，达到设计水位，在水解酸化池和接触氧化池内投入该园区污水厂的生化污泥，同时投加耐盐菌，然后开启风机闷曝，为了提高水解池挂膜速度，水解池内开启穿孔管曝气，控制DO ＜ 0. 5 mg /L，同时开启回流泵强制循环。由于调试时是当地的冬季，水温基本在10℃以下，调试期间引入厂区冷却水(水温在80 ℃左右) ，调节水温在15 ℃左右; 经过约20 d 闷曝，水解池及接触氧化池挂膜成功。

挂膜后启动污水泵，间歇进除酚后的废水，间歇曝气，逐渐提高负荷，并向处理系统投加适量的耐盐菌，同时投加适量的葡萄糖和面粉等营养源，间歇进水20d 后观察各处理构筑物内活性污泥的状况，生化池内出现褐色菌胶团，COD 去除率达30%。继续提高负荷，40 d 后褐色菌胶团大量存在，COD 去除率达50%。60 d 后填料挂膜质量较好，COD 去除率达70% 以上;此时培菌驯化结束，同时水泵、风机等主要设备联动运行稳定，出水主要指标COD 均小于500 mg /L，优于设计要求，处理系统开始正常运行。

7 运行效果分析

系统自2010 年8 月正常运行以来，目前实际处理水量为300 ～ 400 m3 /d，系统运行稳定，处理后出水达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的三级排放标准。以下是运行3 个月监测数据的平均值，见表4。

从表4 可以看出: 最终出水水质均优于设计出水水质，经分析主要原因是: 1) 大孔树脂吸附对苯酚类的去除效果优于设计效果，一般经树脂吸附后的废水苯酚含量在5 mg /L 以下，苯酚去除的同时也导致COD 值大幅度降低; 2) 耐盐生化池可耐受含盐量在4%左右的废水，COD 去除率在70%以上。。

8 结论与建议

麦草畏废水经过树脂吸附－耐盐功能菌生化工艺处理后，出水可达GB 8978—1996 中三级排放标准。

树脂吸附可去除大部分苯酚及COD，吸附饱和后的树脂用稀碱脱附后得到的酚钠液可套用至生产中，可抵消大部分废水处理费用，实现废水的资源化。耐盐功能菌生化组合工艺可耐受较高的含盐量，对污染物的去除率较高，运行稳定，操作管理方便，工程投资及运行费用相对较低，宜在类似废水处理工程中推广应用。

建议在设计类似废水处理工程时，应选择多种厂家的树脂进行试验，并根据试验结果设计树脂的吸附流量、饱和吸附量，从而可以更准确的设计实际需要树脂量及处理能力。