近日,有化工企业提出疑问:“工厂每日排放 30 吨聚酯树脂生产废水,目前出水无法达标排放,现需提标以达到纳入园区的排放标准。”
聚酯树脂生产过程中会产生多种废水,主要包括高浓度的酯化废水(COD 浓度超过32000mg/L)、高浓度的抽真空废水(COD 浓度约为90000mg/L,水量较小)以及其他低浓度废水(生活废水和清洗废水)。其中,企业重点关注酯化废水,因其浓度高,含有大量生物难降解有机物,如醇类、酸类、有机溶剂等,且营养物质匮乏,pH 值为 3 - 4。
在废水处理中,厌氧进水 COD 浓度和好氧进水 COD 浓度都需要控制。若进水浓度过高,不仅污水处理站处理效率低下,还会对生化处理系统造成冲击。
为控制酯化废水的 COD 浓度和 B/C 值,有以下三种方法:
方法一:蒸发法。将酯化废水进行蒸发处理,出水再与其他废水一同进入生化处理。此方法处理成本较高。原理是通过蒸发使废水中的水分挥发,从而降低废水的体积和 COD 浓度。但蒸发过程需要消耗大量能源,导致处理成本增加。
方法二:用低浓度废水与酯化废水进行稀释。然而,这样会使污水处理站的处理量大幅增加,同样增加了成本。其原理是通过将高浓度废水与低浓度废水混合,降低整体废水的浓度。但这会增加污水处理站的处理负荷,需要更多的设备和人力投入。
方法三:通过物化处理对酯化废水进行预处理,将 COD 浓度降低至厌氧生物处理的范围。我们在处理聚酯废水时通常采用这种方法,即先通过 “铁碳微电解 - 芬顿氧化法 - 混凝沉淀” 的预处理流程,达到所需的预处理目的。
铁碳微电解的原理是利用铁屑和碳粒构成原电池,发生电化学反应。通过微电场作用,使带电胶粒脱稳聚集并沉降,从而改善废水中的 B/C 值,提高废水的可生化性。在这个过程中,铁和碳之间形成的微小电池产生的电场能够破坏有机物的分子结构,使其更容易被生物降解。
经过预处理后的酯化废水与其他废水进入调节池,然后一起进入生化处理流程:水解酸化 - UASB - 多级接触氧化池。
水解酸化工艺对难降解有机物有效,对 SS、COD 都有一定的去除率,且可提高可生化性,从而使整个处理废水工艺得到优化。其原理是在缺氧条件下,通过微生物的作用,将大分子有机物分解为小分子有机物,提高废水的可生化性,为后续的生化处理创造有利条件。
UASB 反应器承担了很大一部分的 COD 去除任务,实际运行过程中能保持在 85% 以上的去除率。它不需通过压缩空气充氧和搅拌,因而节省动力消耗。UASB 反应器还具有气、固、液分离效率高、设备的有机负荷高、耐冲击力强、易于操作控制、废水处理运行稳定等优点,是常用的废水处理工艺。其原理是在厌氧条件下,通过微生物的作用,将废水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等气体,从而降低 COD 浓度。
多级接触氧化池内装有填料,好氧微生物附着于填料上形成生物膜。池内设有曝气装置,通过鼓风机向池内鼓入空气,废水中的污染物在微生物作用下得到充分的降解。其原理是利用好氧微生物的代谢作用,将废水中的有机物氧化分解为无害物质。
综上所述,通过 “铁碳微电解 - 芬顿氧化法 - 混凝沉淀” 预处理结合生化处理的方法,可以有效地处理聚酯树脂生产废水,使其达到纳入园区的排放标准。