邹小玲,陆继来,左 嘉

（1.华东交通大学土木建筑学院，江西 南昌330013；2.江苏省环境科学研究院，江苏 南京210036；3.南昌市环境监测站，江西 南昌330038）

1 工程概况

某溶剂化工厂主要生产乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯等产品,废水量大约为15 200 m3·a-1，废水中COD 浓度较高，最高可达4 500 mg·L-1，且含有大量的甲苯、乙酸等有机物，甲苯最高可达446 mg·L-1，乙酸最高可达3 920 mg·L-1，属于高浓度难降解有机废水，废水如直接排放会对水体环境造成严重污染；因此废水需先经本厂预处理后，才能进入园区处理厂进一步深度处理。 该厂废水排放执行园区污水处理厂的接管标准，即COD≤500 mg·L-1；SS≤400 mg·L-1；氨氮≤50 mg·L-1；总磷≤2.0 mg·L-1；甲苯≤0.1 mg·L-1；乙酸≤10 mg·L-1；pH=6～9。目前，国内外许多文献报导了甲苯乙酸废水的理论研究，但很少涉及该类废水处理的工程实例。 本研究以某溶剂化工废水处理工程为例，详细介绍废水处理工程的设计。

2 废水水质

全厂废水包括生产工艺废水、真空系统废水、初期雨水、地面/设备冲洗水、生活废水等。根据各股废水水质的特点，可以将全厂废水分为3 类：①高甲苯废水：主要来自不同生产线酯化脱水工段分水器分离出的废水,主要污染物为COD、SS、甲苯和乙酸。 ②真空泵废水：主要来自不同生产线中真空泵产生的废水，主要污染物为COD、SS、乙酸。 ③其他废水：包括生活污水、地面冲洗水、设备冲洗水、初期雨水、废气吸收废水、夏季贮罐喷淋水等，主要污染物为COD、SS。 废水水质如表1所示。

表1 废水水质Tab.1 Wastewater quality

3 工艺流程说明

从表1可以看出3 类废水水质具有明显差异。 高甲苯和真空泵废水含有较高的甲苯和乙酸难降解物质，通常直接采用生物处理效果较差，针对这两类废水应先进行适当的预处理，提高废水可生化性并降低废水中的甲苯和乙酸浓度，这有利于后续生物处理。 预处理后的废水再与其他废水混合后进行普通的生物处理。此工程设计要点主要是针对各股废水水质特点采取分步处理，再混合进入主体工艺，根据此思路采用工艺流程见图1。

图1 工艺流程图Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process

甲苯废水先经调节池调节后进入气浮系统，为了增加气浮效果，在气浮设备中预先加入PAC 和PAM，可去除大部分的甲苯和SS 等物质,产生的浮渣委托相关固废公司进行处置。 气浮出水再与真空泵废水一并进入调节池2 并充分混合，然后进入铁碳微电解塔和芬顿氧化池。 铁碳微电解可使甲苯等难降解有机物发生断链、开环并分解为小分子物质，提高废水可生化性[1-5]，而Fenton 氧化过程可产生大量的具有极强氧化能力的OH·[6-7]，也可进一步降低甲苯的含量。 另外，废水经过铁碳微电解-芬顿氧化处理后，溶液中会含有大量的Fe2+和Fe3+，此时在中和絮凝池中加入碱液后会形成具有很强吸附能力的Fe(OH)2和Fe(OH)3絮体，吸附作用可进一步降低废水中的COD 和SS[8]。 经过以上工艺处理后，进入厌氧池的废水主要污染物为COD、SS 和少量的甲苯等， 后续主体工艺可采用厌氧-生物接触氧化组合工艺。 厌氧过程可提高废水可生化性，且为提高厌氧效果，在厌氧池中安装了自由摆动填料。 生物接触氧化池中设置软性填料，比表面积大且池内的充氧条件良好，具有较高的容积负荷和处理效率。为了使最终废水能达标排放，当二沉池出水水质较差或受冲击负荷影响时，废水可再经过活性炭滤池进行深度处理。

4 主要构筑物和设备

本工程主要构筑物和设备如表2所示。

表2 主要构筑物和设备Tab.2 Main structures and equipments

5 运行效果

本工程自投入运行1年多来系统运行稳定，出水水质较好，进出水数据见表3。

6 结论

1） 根据各股废水水质特点，工程采取分质调节、分步处理再混合进行生物处理。 针对甲苯废水的高甲苯浓度，采用气浮工艺预处理，甲苯去除率可达91.3%；针对真空泵废水含有的甲苯和乙酸难降解物，采用铁碳微电解-fenton 氧化工艺进行预处理，甲苯和乙酸去除率可分别达到82.6%和93.5%；预处理后的废水再与其他废水混合后进行普通的厌氧-生物接触氧化处理， 最终出水水质能完全符合化工园区污水处理厂的接管标准。

2） 此工程的实施明显改善了化工园区的水环境， 可为含高浓度甲苯和乙酸化工废水的有效治理提供技术支撑。

表3 全厂废水综合处理效果Tab.3 Wastewater treatment efficiency of the whole plant

[1] 朱民，张会，梁康强，等.微电解-接触氧化法处理丁苯橡胶废水研究[J].环境科学与技术，2014，37（120）：413-421.

[2] 张涛，鲁秀国，饶婷，等.微电解-双氧水处理模拟染料废水的实验研究[[J].华东交通大学学报，2009，26（4）：63-66.

[3] 赖波，秦红科，周岳溪，等.铁碳微电解预处理ABS 凝聚干燥工段废水[J].环境科学，2011，32( 4) : 1055-1059.

[4] ZHANG Q.Treatment of oilfield produced water using Fe/C micro-electrolysis assisted by zero-valent copper and zero-valent aluminium[J].Environmental Tehnology,2015,36(4): 515-520.

[5] ZHOU G Z， WANG X， LIU J T， et al.Pretreatment of saline wastewater with Fe-C alloy filler [J].Desalination And Water Tratment,2015,53(3): 603-609.

[6] 李丽，刘占孟，聂发挥.过硫酸盐活化高级氧化技术在污水处理中的应用[J].华东交通大学学报，2014，31(6):114-118.

[7] HU Y P， WANG S， ZOU Z Y， et al.Study of pretreatment of PVC paste resin wastewater by process integration of microeletrolysis-fenton[J].Asian Journal of Chemistry,2012,24(11):5385-5387.

[8] 鲁秀国，林攀，李锋，等.CaO2氧化/絮凝协同作用对印染废水的预处理实验[J].华东交通大学，2015，32（1）:126-130.