關鍵詞:顏料廢水;芬頓氧化;曝氣生物濾池；青州譚福環(huán)保設備有限公司

1、廢水處理規(guī)模及水質

顏料生產廢水具有銅和氨氮含量高、酸性強、可生化性差的特點,屬高濃度、難降解廢水。近年來,由于新工藝、新原料的應用,大量高分子有機物排入廢水,原有二級生物處理已不能滿足達標要求。針對上述問題,提出芬頓氧化/曝氣生物濾池工藝,作為生化系統(tǒng)出水的深度處理工藝。江蘇省某顏料生產企業(yè)廢水處理站采用上述處理工藝,工程穩(wěn)定運行至今,出水水質滿足《污水綜合排放標準》(GB8978--1996)一級標準(見表1)。

本項目設計處理規(guī)模為1600m³/d。深度處理系統(tǒng)進水為生化處理系統(tǒng)出水,其出水水質需達到《污水綜合排放標準》(GB8978--1996)的一級標準。經(jīng)前端生化處理后,廢水中主要污染指標為COD及色度,B/C值僅為0.2,難降解有機物含量高。

2 、廢水處理工藝流程及主要構筑物 

廢水處理工藝流程見圖 l。 

2.1、芬頓氧化工藝

本項目中廢水經(jīng)前端生化處理后,水中殘留污染物大多為難生物降解物質,且濃度較高(COD約為180mg/L),需采用強氧化工藝進行處理。芬頓氧化以雙氧水為氧化劑,在酸性條件下通過硫酸亞鐵的催化作用產生具有強氧化作用的羥基自由基,可以實現(xiàn)對水中污染物的良好去除。

2.2、曝氣生物濾池
廢水經(jīng)化學氧化處理后,高分子有機物被氧化分解為易生物降解物質,廢水可生化性提高。本項目在芬頓反應池后設置曝氣生物濾池,同時起到吸附過濾、進一步生化反應的作用。曝氣生物濾池采用活性炭為濾料,與多孔陶粒、無煙煤、石英砂等常規(guī)濾料相比,具有更大的比表面積和豐富的孔隙結構,吸附性強。該池具有以下優(yōu)點:

1）、先吸附后降解,處理效果好。由于活性炭比表面積大、孔隙率高,能迅速吸附水中溶解性有機物,為微生物的聚集繁殖提供良好的場所�；钚蕴勘砻嫱ㄟ^吸附溶解氧而具有催化作用,促進了有機物降解;通過吸附有毒污染物減輕對微生物的影響,充分發(fā)揮生物降解作用。

2）、微生物活動對活性炭起到再生作用。微生物對污染物的降解,延長了活性炭使用周期,降低了再生頻率和處理成本。

2.3主要構筑物及設計參數(shù)

主要構筑物及設計參數(shù)見表2。

3、運行效果及存在的問題
3.1、溶解性有機物的相對分子質量分布

采用凝膠色譜法測定溶解性有機物各相對分子質量區(qū)間對應的峰面積。峰面積是峰高與保留時間的積分值。進水中含一定量相對分子質量>10000的溶解性有機物,經(jīng)芬頓氧化處理后,此類污染物可有效去除,其余污染物的峰面積均明顯減小;出水中溶解性有機物相對分子質量<3000。

3.2、對COD的去除效果
系統(tǒng)對COD去除效果見圖2。

由圖2可知,生化系統(tǒng)出水水質較穩(wěn)定,COD為140~170mg/L,經(jīng)芬頓氧化處理后,COD降至120mg/L以下,去除率約為38%;經(jīng)曝氣生物濾池處理后COD可降至60mg/L以下,出水水質穩(wěn)定。

3.3、對色度的去除效果

生化系統(tǒng)出水色度為50~65倍,曝氣生物濾池出水可降至25倍以下,出水色度穩(wěn)定達標。

3.4、存在的問題
1）、運行初期,廢水經(jīng)芬頓氧化工藝處理后,出水COD無明顯降低,有時甚至略有增加,取樣觀測可見水中有氣泡逸出。經(jīng)分析可知,雙氧水加藥量過量。在測定COD時,水中殘留過氧化氫被重鉻酸鉀氧化,表現(xiàn)為COD增加。后經(jīng)小試,確定了最佳加量, FeSO₄·7H₂O為200mg/L、H₂0₂(30%)為2000mg/L、PAM為0.8mg/L。

2）、經(jīng)過對進、出水COD連續(xù)檢測,可見曝氣生物濾池運行l(wèi)5天左右COD去除率較高,隨后逐步下降,運行一個月左右后趨于穩(wěn)定,總體呈先下降后穩(wěn)定的規(guī)律。分析原因,運行初期有機物主要靠濾床的物理吸附作用去除,運行約一個月后吸附基本達到平衡,對有機物的去除主要依賴生物降解作用,COD去除率雖有所下降,但系統(tǒng)整體處于穩(wěn)定狀態(tài),可保證出水效果。

4、運行成本

1）、電費。工作容量為15kW,功率因子為0.7,工作時間為24h/d,電價為0.72元/(kW·h),則電費為0.11元/m³。

2）、藥劑費為1.6元/m³。

3）、人工費。勞動定員:3人,工資:3000(人·月),則人工費為0.19元/m³。

4）、合計噸水處理費:1.903元/m³。

5、結論

芬頓/曝氣生物濾池組合技術發(fā)揮了化學氧化、吸附和生物降解的協(xié)同作用,是處理顏料廢水的一種有效方法。在該組合工藝中,芬頓試劑作為一種強氧化劑,可分解大分子,提高廢水的可生化性。但經(jīng)芬頓氧化處理后COD去除率較低,為進一步去除污染物而設置了曝氣生物濾池,出水各項指標均達到或優(yōu)于《污水綜合排放標準》(GB8978-196)的一級標準。