杜子谦

(佛山市高明科朗环保科技有限公司，广东 佛山 528500)

经济快速发展带来的水污染问题，已引起全民高度重视。近年来，一系列新环保政策的颁布与实施，使我国废水排放日益规范化。目前，集中式处理是我国工业企业的废水处理的主要模式，将各废水流汇集于同一废水处理厂混合、统一处理后排放。集中式处理具有运行可靠、管理和控制方便的优点[1]。然而，部分小微企业生产过程中产生的生产废水量较小，这些零散废水若也采用集中式处理，昂贵的铺设管道费用显然会造成效益极其低下。若可以把这些零散废水采用分散式处理模式，利用小规模二级达标处理装置进行处理，则可以更好兼顾环境保护和经济效益。

1 基本资料

表1 设计进水、出水水质表Table 1 Designed influent and effluent water quality

本设计研究对象为南方乡镇的零散工业废水，废水来源于印刷厂、家具厂和食品厂，废水水质见表1。设计水量为300吨/天，设计出水水质参考《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准和当地环保政策制定(见表1)。

2 废水处理工艺确定

2.1 工艺设计原则

零散工业废水产生单位多为小微企业，日产生废水量小，配套废水处理设施设计时宜综合比较多种处理工艺，选择先进、技术经济合理的处理工艺技术，处理工艺力求高效节能和运行费用低。同时，用地紧张决定废水处理设施不易占地过大。另外，小规模二级达标处理装置要求减少日常维护检修工作量，做到技术可靠、经济合理。

2.2 工艺比选

目前，国内针对类似水质的污水处理方法主要有物理法、化学法和生物法。各种方法的优缺点和具体工艺见表2。

2.2.1 物理法

(1)吸附法

吸附法是在废水中投加吸附剂，从而吸附有机物，吸附饱和的吸附剂需要再生。常用的吸附剂有活性炭、壳聚糖、沸石等。吸附废水处理中，主要用于去除水中的COD。但单纯采用吸附法，吸附剂吸附饱和后的再生手段麻烦，再生设备昂贵，使得运行费用较高[2]。

(2)膜分离

膜分离技术是压差驱动下，利用半透膜大部分溶质不能透过的特性，将废水中大于膜孔径的微粒、胶体和大分子有机物等污染物截留去除的技术。近年膜分离技术虽已获得长足发展，但在国内大多运用水的深度处理，由于其费用高昂、处理能力较小，使用的案例较少[2-3]。

2.2.2 化学法

(1)化学沉淀

化学沉淀法是目前应用较广的方法，因其具有价格便宜、加药量易控制成为常规处理方法之一。化学沉淀是一项利用铝盐或铁盐水解形成胶体的吸附和卷带等作用，将水中污染物聚集，并重力沉降去除的技术。但一般单独采用化学沉淀，不足以使废水达标排放，所以常被用于工业废水预处理[4]。

(2)化学氧化

化学氧化技术是利用双氧水、臭氧和二氧化氯等强氧化剂，对水中有机物进行氧化去除。实际工程表明，化学氧化法对高COD和生化性差的废水具有较好的处理效果。然而，化学氧化技术成本普遍偏高，且药剂多是危化品，采购和储存较麻烦[5]。

2.2.3 生物法

(1)传统活性污泥法

传统活性污泥法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有机污染物。传统活性污泥法对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响，且曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高[6]。

(2)氧化沟工艺

氧化沟是活性污泥处理工艺的一种变形工艺，采用呈封闭的环形沟渠曝气池使污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循环流动。通过这种循环流动从而完成对废水的污染物进行处理。氧化沟在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简便、管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。但氧化沟难以在较短的时间内对COD取得较高的去除率[7]。

(3)生物滤池

在生物处理技术中，生物滤池作为第三代生物膜法技术，兼具生物氧化、生物絮凝及过滤截留作用，尤其对低浓度污染物废水具有很好的去除作用。具有占地面积小，操作可靠性高和出水水质好等优点。

表2 废水处理方法比较Table 2 Comparison of wastewater treatment methods

(4)生物接触氧化

生物接触氧化法是利用填料附着的生物膜和悬浮活性污泥同时作用，达到高效去除水中污染物的一种技术。该技术兼具活性污泥法和生物滤池的优点，废水处理效率高，运行管理简单，建设费用低，污染物种类的变化适应能力较强，适合运维技术较低的中小城镇中推广应用[8]。

2.3 工艺确定

方法比选结果表明，目前最成熟、应用最广的生物法作为去除有机物基本的方法，具有处理成本低廉、无二次污染、运行稳定等优点，较适合用于零散废水主体处理工艺的要求。考虑进水COD和悬浮物含量较高，有必要采用化学混凝沉淀进行预处理。同时，由于BOD5：CODCr=0.22<0.3，污水可生化性较差。因此，在充分考虑零散工业废水特点后，工程技术应用经验，提出采用“混凝沉淀+水解酸化+生物接触氧化+沉淀过滤”的处理工艺路线。

3 工艺流程设计

图1 零散工业废水处理工艺流程Fig.1 Scattered industrial wastewater treatment process

零散工业废水处理工艺流程图如图1所示，零散废水先经过格栅沉砂池，除去大规格悬浮物和砂砾后，收集到调节池与部分二沉池出水进行稀释。接着泵送至混凝反应池，分步投加絮凝剂、PAM混凝沉淀后，汇入初沉池进行泥水分离。由于废水含有较高的石油类物质，固需在浮选剂辅助下进行气浮除油。为了可以为后续生化创造合适的处理条件，废水还需经过酸化水解池，以增强其可生化性。之后，废水送入接触氧化池，利用生物膜和悬浮活性污泥，对水中残存污染物进行较为彻底的去除。生物接触氧化池出水至二沉池除去脱落的生物膜等悬浮物，然后部分自流到采用双层滤料的普通快滤池进行过滤，部分回流至调节池用于稀释原水。过滤出水至清水池，然后自流到排放口进行排放。清水池储存一部分处理后的废水用于滤池反冲洗。初沉池、气浮和二沉池剩余污泥收集后先进行浓缩，之后再进行压滤脱水，所得泥饼外运处理。工艺各环节产生的恶臭气体，采用负压收集后，统一经过生物滤池处理后排放。

4 结 语

零散工业废水由于水量小的特点，若采用常见的集中式处理效益较低，利用小规模处理装置进行分散式处理是较为可行的策略。本文以某南方乡镇的零散工业废水为研究对象，在综合比较多种废水处理工艺，并结合水质、水量特征后，提出一套“混凝沉淀+水解酸化+生物接触氧化+沉淀过滤”的处理工艺。经过此工艺处理后的废水完全能够到达当地排放标准。本文可为其它地区零散工业废水处理工艺设计提供参考借鉴。