酚是工业生产废水中毒性高、难降解有机物之一,含酚废水不仅严重污染环境,造成农业、渔业的损失,而且危害人类的健康〔1〕,含酚废水的治理得到世界各国的广泛重视。目前国内外处理含酚废水的常见方法主要有物理法〔2〕、化学法〔3〕和生化法〔4, 5〕及组合工艺〔6, 7〕等。某试验工场是科研、生产型的化学工业基地,其生产废水含有酚、苯、二甲苯等有机物以及酸性废水,考虑到受纳水体是农灌水溪,且工场地处县城关镇,必须对排放的废水进行治理。工场根据生产废水的特点,设计了一套采用一级厌氧处理、二级生物接触氧化、反应絮凝的生化—氧化—絮凝沉淀污水处理系统,运行初期达到了设计要求,但由于该系统运行时间长,一部分设备老化,尤其污泥(细菌)的培养与驯化仍然存在较大的问题,处理系统不能正常运行,为此,需要对原有污水处理系统进行全面改造,重新建立厌氧系统与好氧系统污泥的培养与驯化体系,使污水处理系统恢复正常运行,达到设计的排放标准。
该废水成分复杂,主要含有酚类、小分子脂肪酸、癸二酸酯类、甘油等有机污染物,另含有硫酸钠等无机盐类,废水pH低。废水中高含量的酚类物质具有回收利用价值,工程采用络合萃取的方法对废水中的酚类物质富集回收〔2〕。萃取出水中其他不可萃取的有机物含量依然较高,同时由于高浓度的硫酸钠盐的存在,有机污染物难以直接生化降解,增加了废水的处理难度,必须对废水进行脱盐处理。对于实际脱盐工艺,工程上常采用蒸发的方法,其可达到满意的除盐效果。通过对萃取出水进行蒸发处理,可回收硫酸钠盐产品;之后再将蒸发冷凝水进行A/O生化处理,从而实现废水的达标排放。
废水处理工艺流程
(1)过滤分离出的高盐含酚废水经调节pH后与络合萃取剂按一定比例用泵打入萃取塔,常温下充分反应后静置分层,下层的萃余相(萃取出水)送入蒸发系统,上层的萃取相(负载萃取剂)送反萃取系统再生。
(2)上述萃取相(负载萃取剂)与碱液按一定比例用泵打入反萃取塔,常温下充分反应后静置分层,下层的反萃液(酚钠溶液)返回癸二酸生产系统回收利用,上层为再生后的萃取剂,循环使用于萃取系统。
(3)上述萃余相(萃取出水)用泵打入三效蒸发器,连续进行减压蒸发,浓缩液过滤得到结晶无水硫酸钠产品,蒸发冷凝水送A/O生化系统处理。
(4)蒸发冷凝水经降温后,进入生化系统调节池,同时加入生活污水均质、均量,调节废水pH,并按一定配比加入氮、磷等营养元素。
(5)将调节池调配好的废水用泵打入生化系统 A池进行缺氧生化处理,A池内投加经驯化、培养的微生物菌剂。A池缺氧生化处理的目的是为了降低有机物质的相对分子质量,提高后续好氧生化处理效率。
(6)经A池缺氧生化处理后的污泥混合液进入O池进行鼓风曝气搅拌,控制溶解氧、pH、温度等条件进行好氧生化处理。经过A池好氧生化处理后的混合液送入二沉池沉降分层,沉降污泥部分回流至A池,部分进入污泥浓缩池进行浓缩沉降,用压滤机压滤后泥饼外排,上清液进入絮凝反应池,加入絮凝剂进行絮凝反应沉淀处理后,出水达标排放。