預(yù)處理在高濃度有機廢水中的應(yīng)用
摘要：本文結(jié)合某制藥廠實例，逐一介紹混凝沉淀、 氣浮及催化氧化等預(yù)處理方法，分析預(yù)處理在含毒有機廢 水處理中的重要作用。運行結(jié)構(gòu)表明，COD去除率達到 90%，出水PH值為7～8，出水各項指標達到《污水綜合排 放標準》(GB8978-1996)中的一級標準。
關(guān)鍵字：預(yù)處理混 凝沉淀 氣浮 催化氧化 高濃度有機物
某制藥廠主要產(chǎn)品為磷酸氯喹及醫(yī)藥化工中間品，廢水來源于生產(chǎn)過程，污染物主要成分為乙醇、二氯乙烷、乙酸乙脂、類有機物，四氮唑、戊酰胺、四氫呋喃、喹諾酮等藥品成份，苯、二甲苯等有機溶劑。該類廢水有機物濃度高，水量及水質(zhì)變化大，該類廢水含有較多難降解有機物，色度高，是處理難度較大的化學(xué)制藥廢水，其主要指標如表1。為此，該制藥廠投資200余萬元建成一座日處理200t生產(chǎn)廢水的污水處理站。
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一、處理工藝
各車間生產(chǎn)廢水和少量生活廢水經(jīng)過站外預(yù)處理、站內(nèi)預(yù)處理及主體工藝處理后實現(xiàn)達標排放，其詳細工藝 流程圖如圖1。該工藝中的混凝沉淀池、氣浮機及氧化反應(yīng)器即為該工程的站內(nèi)預(yù)處理單元(站外預(yù)處理單元為各車間的隔油沉淀池，本文不作敘述)。
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二、預(yù)處理工藝
預(yù)處理工作是企業(yè)做好環(huán)保工作，確保廢水處理達標排放的一個重要環(huán)節(jié)，預(yù)處理做得好將會減少廢水排量，降低污染物濃度，特別是難降解高濃度有機物濃度的降低，是廢水處理達標的重要保障。本項目預(yù)處理主要分為兩級，第一級為車間預(yù)處理，主要由企業(yè)實施。第二級為廢水處理站預(yù)處理，也是本 文需要介紹的重點內(nèi)容。
（一）混凝沉淀法。
混凝沉淀法，是通過投加混凝劑使水中 難以自然沉淀的膠體物質(zhì)以及細小的懸浮物聚集成較大的顆粒，使之能與水分離的過程。在適宜的溫度、PH值及堿度條件下，混凝沉淀通過以下機理可有效分解高分子有機物。1、電性中和：通過投加電解質(zhì)壓縮擴散層以導(dǎo)致膠粒之間互相凝聚；或通過投 加異號離子與校核表面的靜電吸附，中和了膠體原來所帶電荷從而降低了膠體的ζ電位而使膠體脫穩(wěn)。2、吸附橋架：利用高分 子混凝劑松散的網(wǎng)狀長聯(lián)式結(jié)構(gòu)的大覆蓋面積，通過氫鍵、共價鍵及范德華力等作用與膠粒表面吸附。3、卷掃(網(wǎng)捕)：以鋁鹽和鐵鹽為混凝劑時，所產(chǎn)生的沉淀物能夠以卷掃(網(wǎng)捕)形式，使水中的膠體微粒一起下沉。通過運行監(jiān)測，該段的COD去除率最高時可達到35%，BOD/COD<0.45。
（二）氣浮法。
氣浮就是向水中通入空氣，產(chǎn)生微 細的氣泡，使水中細小懸浮物黏附在空氣泡上，隨氣泡 一起上浮到水面，達到去除水中污染物的目的。向水中 通入空氣泡后，可根據(jù)水與膠體及水與氣體兩條張力線 形成的夾角分為親水性物質(zhì)和疏水性物質(zhì)兩種。疏水性 顆粒表面存在雙電層，處于分散穩(wěn)定狀態(tài)，在氣浮前， 向水中投加混凝劑，壓縮雙電層，降低ζ電位，促進懸 浮物凝聚，使其黏附于氣泡而上浮。實際運行過程中， 該段的COD去除率最高也可達到35%，BOD/COD＜0.40。
（三）催化氧化法。
向廢水中投加氧化劑，使廢水中有毒害作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒無害或毒害作用小的新 物質(zhì)的方法稱為藥劑氧化法？勺鳛檠趸瘎┑乃幤酚泻 多，常用的如：空氣中的氧、純氧、臭氧、氯氣、漂白粉、二氧化氯及雙氧水等。不同的藥劑反應(yīng)的機理及針 對的污染物都不盡相同，本文中的制藥廠廢水中由于有酚及其它有害物質(zhì)的存在，最好的氧化劑應(yīng)選用氯系氧 化劑。根據(jù)氯系氧化劑的反應(yīng)機理，在堿性條件下，可將酚分解為小分子有機物或二氧化碳及水，盡可能的避免二次污染的產(chǎn)生。而且在8.0～8.5的弱堿性條件下， 也能有利于二氧化碳的逸出。我們將該段作為進入生物 處理段的最后一級預(yù)處理，是為了減小制藥廢水對微生 物的毒害及其抑菌性。如：酚作用于細胞外膜，會破壞 細胞膜的半透性；當某些化學(xué)結(jié)構(gòu)類似于細胞成分的物質(zhì)存在的時候，就會被細胞吸收并同化，結(jié)果是合成無 功能的輔酶或?qū)е峦Ｖ股L，從而產(chǎn)生抑制作用。催化氧化對該制藥廠廢水的治理有意想不到的處理效果，運 行結(jié)果顯示，該段對COD的去除率可這到40%～45%，而 且使得高分子物質(zhì)及苯環(huán)狀斷鏈，大大提高了該廢水的 可生化性，監(jiān)測結(jié)果證明，該段出水的BOD/COD<0.30， 從而為后續(xù)的生物法提供了絕佳的進水條件。
二、結(jié)論
本文通過工藝流程逐一介紹了混凝沉淀、氣浮以及 催化氧化三種物化法的反應(yīng)原理和其作為預(yù)處理階段的 表現(xiàn)。實踐證明，經(jīng)過三道由物化法組成的預(yù)處理裝置，不但COD的去除效率有很好的表現(xiàn)(該工程運行過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)表面COD的去除效率>50%)，而且提高 了整個處理工藝的抗沖擊性，使其在不斷變化的水量及水質(zhì)情況下依舊能夠保證后續(xù)的生物處理階段不受影響，出水穩(wěn)定的達到規(guī)定的排放要求。更為重要的一點，進水的BOD/COD接近0.50，可生化性非常的差，且含有有毒有害有機物，若直接進入生物處理階段，將導(dǎo)致細菌不能存活，處理效果差。三道預(yù)處理工藝的加入保證了進入后續(xù)生物處理階段的BOD/COD<0.30，從而更加完美的發(fā)揮生物處理技術(shù)的優(yōu)勢，使整個工藝能夠達到預(yù)想的處理效果。
本案采用的預(yù)處理方法只是針對該種廢水設(shè)計的方案，不具備特定性。實際操作中可根據(jù)不同的有機廢水種類、濃度以及需要達到的不同指標設(shè)計符合不同要求的預(yù)處理方案。這樣，在減少構(gòu)筑物的同時又能達到理想的處理效果，才是預(yù)處理方案在水處理工程中的應(yīng)用的意義。
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