水質分析和工藝選擇

1.1污水特點

某公司的污水處理工程的廢水主要為生產工藝廢水、地面沖洗水、廢氣治理設施排水、鍋爐排污水、循化水系統排水及職工生活污水。原水水質成分復雜、難降解有機物含量高，CODcr高、水質水量變化大。生產工藝廢水含苯，酚和硝基苯化合物，對人體及微生物的毒性極大。

硝基苯化合物具有極高的穩定性，苯環不易發生氧化反應，直接氧化難以降解硝基苯類化合物，需要將硝基苯還原為苯胺類化合物，再進行氧化降解。

小試設備：

小試藥劑：鐵基還原劑、H2O2（30%）、硫酸亞鐵、甲苯、無水硫酸鈉等；

小試設備：ZR4-6混凝試驗攪拌器、TC-06翻轉式萃取器（測硝基苯預處理）等。

主要分析儀器：COD：DBR200消解器，DR3900臺式可見分光光度計(美國 HACH)；

pH : 儀器型號HQ440d，電極型號PHC101(美國 HACH)；

硝基苯類：Agilent 7890 氣相色譜儀（ECD檢測器）。

測定方法：

COD：快速消解分光光度法；

硝基苯類：HJ648-2013《水質硝基苯類化合物的測定液液萃取固相萃取-氣相色譜法》。

1.2小試步驟：

①取原水，測定其pH、COD、硝基苯類等指標；

②零價鐵芬頓實驗：取廢水調節pH=2~3，投加鐵基還原劑、反應1h后加入硫酸亞鐵和H2O2，繼續反應1.5h后調節至pH=7~8，靜置并過濾，測定COD、硝基苯類等指標；

③芬頓實驗：取廢水調節pH=3左右后，加入硫酸亞鐵和H2O2，反應1.5h調節至pH=7~8后，靜置并過濾，測定COD、硝基苯類等指標。

得結果：鐵基還原/芬頓工藝對廢水的COD去除率79.8%，硝基苯去除率為97.5%，出水色度很小，顯淡黃色；單獨芬頓工藝對廢水的COD去除率81.6%，硝基苯去除率為83.6%，出水顯黃色。小試證明：鐵基還原/芬頓工藝對廢水中的硝基苯有良好的去除效果。

針對硝基苯廢水還原-芬頓氧化工藝流程圖如圖所示：


02其他工藝技術路徑

⑴首先充分分析要處理廢水的水質情況，衡量污水的生物降解性質，對那些那些難以降解或不能生物降解的污水，應采取物理或化學的方法處理；可生物降解的污水則用生物法處理。

物化處理時要考慮是否需要加藥劑以提高處理效率，并選擇合適的藥劑。生化處理時，根據生化進行條件，還要考慮原水中營養鹽是否滿足生物生化的要求，不滿足者可外界補充。

⑵ 按照污水濃度選擇合適的生物處理方法，濃度低的污水，采用好氧生物法處理；濃度較高的污水，采用厭氧法生物處理，經厭氧處理后還達不到處理要求 的，仍需進一步好氧處理。

⑶ 對于使用好氧生物處理的污水，還應該考慮污水中是否有抑制生物過程或較多非生物降解成分，如果存在這些成分時，考慮輔助措施，并考慮兩段生化處 理；

⑷ 對于生物降解性好的污水，可選擇生物膜法，也可選擇活性污泥法。兩者區別分析如下：

生物膜法的優點是耐沖擊能力強，即使受到沖擊，生物膜受到抑制后，可部分脫落，并能很快恢復活性。剩余污泥少，可減少污水處理站污泥處置費用。有 較高的氧利用率，這是由于填料促使氣水連續碰撞所致，操作方便。缺點是一次性投資高，對進水油濃度適應性較差，進水油濃度嚴格控制在20mg/l以下。容積負荷小，處理深度低。一般情況下作為兩級生物處理的一級。

活性污泥法設備簡單，投資省，容積負荷和處理深度都較高，對進水的油濃度適應性比膜法強，可控制在30mg/l。由于池內沒裝填料，所以維護方便。缺點是抗沖擊性較差，有時產生污泥膨脹，破壞正常運行。

⑸ 對于需要脫氮的污水，則采用能進行硝化和反硝化的生物脫氮工藝。硝化過程是在較低的生物負荷下進行的，因此采用活性污泥法較合適；反硝化過程能 在較短時間內完成，以采用生物膜法為宜。

通過以上分析，確定如下的處理工藝流程：

（1）主體工藝采用厭氧水解+生化＋沉淀的方法

（2）含硝基苯的工藝廢水采用萃取+還原芬頓氧化方法單獨處理后進入生化系統。

（3）其他廢水和生活污水可直接進入生化系統。

污泥收集后進入污泥池通過泵送至污泥濃縮罐濃縮后，由疊螺污泥脫水機脫水，脫水后的污泥外運。