化工行業作為我國的傳統行業,在國民經濟中占有重要的地位,據最新統計,全國共有化工企業4.21萬個,工業總產值4786億元,均約占全國工業的10%左右。但是從整體上看,由于國內環保行業目前針對此類污水治理技術滯后,隨著化工業的發展,生態環境受到嚴重影響,其產生的化工廢水中COD濃度高、毒性大、可生化性差,普通的工藝很難達到處理的預期效果。
高cod廢水處理如何處理,下面我們著重介紹一種處理工藝:
某化工廠在生產過程中排放的含季銨鹽廢水COD高達25000 mg/L,為難處理的高濃度特種有機廢水。本試驗研究了厭氧→好氧→絮凝組合工藝處理含季銨鹽廢水的可行性和處理效果,使該廢水達到COD<100mg/L的排放要求。1 材料與方法
1.1 廢水水質
試驗用廢水采用某化工廠排出的綜合廢水,該廢水含有季銨鹽、異丙醇等有機物,日排放量約為20 m3,COD為18 000~25 000 mg/L,BOD5為7 020~9 750 mg/L,BOD5/COD為0.39左右,屬于可生化真溶液廢水。由于該廢水有機物濃度高,將其適當稀釋后作為試驗用水,其水質見表1。
表1 試驗用廢水水質 | |||
COD (mg/L) |
BOD5 (mg/L) |
BOD5/COD |
pH |
1000~3500 |
390~1365 |
0.39 |
8~8.5 |
針對該廢水的水質特點,采用厭氧→好氧串聯工藝進行動態模擬試驗。該工藝利用有機物厭氧水解酸化,將廢水中某些大分子難降解有機物轉化為較易降解的小分子有機物,從而改善廢水的可生化性[1],為后續好氧生化處理創造有利條件。水解酸化工藝已成功地應用于含難降解有機物廢水的處理[2]。
1.3 試驗裝置
厭氧生物反應器:內徑為14.5cm,高為2m,有效容積為30L,反應器內懸掛半軟性填料;好氧生物接觸氧化反應器:內徑為11cm,高為2.3m,有效容積為20L,反應器內懸掛軟性填料。
1.4 接種污泥
生物菌種為優勢菌加魚塘底泥(兼氧性污泥),經一周馴化掛膜后,逐步加入設定濃度的含季銨鹽廢水和N、P營養物,進行動態生化試驗。
1.5 分析項目
COD、BOD5、pH、濁度均采用標準方法測定。
2 結果與討論
2.1 厭氧水解酸化
馴化掛膜穩定后,在所設定的工況條件下開始試驗運行,定期取樣分析。處理結果見表2。
表2水解酸化處理結果 |
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水樣 |
停留時間 (h) |
COD |
BOD5 |
BOD5/COD |
pH |
| ||||||
進水 (mg/L) |
出水 (mg/L) |
去除率 (%) |
進水 (mg/L) |
出水 (mg/L) |
去除率 (%) |
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
| ||
1 2 3 4 5 |
30 30 30 30 30 |
1013 1498 2008 2521 3061 |
496 719 942 1165 1393 |
51 52 53 54 55 |
405 584 783 983 1163 |
258 360 472 594 697 |
36 38 40 40 40 |
0.4 0.39 0.39 0.39 0.38 |
0.52 0.5 0.5 0.51 0.5 |
8.2 8.1 8.2 8 8.3 |
7.2 7 7.1 7.1 7.2 |
|
注 廢水流量為1 L/h,下同。 |
好氧接觸氧化法具有耐沖擊負荷,無污泥膨脹和維護方便等優點。采用一級好氧生物接觸氧化處理,出水中的COD仍然達不到排放標準,后又增加了一級好氧生物接觸氧化處理(有效容積20 L)。試驗結果見表3和表4。
表3 一級好氧處理結果 |
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水樣 |
停留時間 (h) |
COD |
BOD5 |
BOD5/COD |
pH |
| ||||||
進水 (mg/L) |
出水 (mg/L) |
去除率 (%) |
進水 (mg/L) |
出水 (mg/L) |
去除率 (%) |
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
| ||
1 2 3 4 5 |
20 20 20 20 20 |
496 719 942 1165 1393 |
144 194 245 303 348 |
71 73 74 74 75 |
258 360 472 594 697 |
62 83 104 131 160 |
76 77 78 78 77 |
0.52 0.5 0.5 0.51 0.5 |
0.39 0.38 0.39 0.39 0.38 |
7.2 7 7.1 7.1 7.2 |
7.1 6.8 7 6.9 7 |
|
注 進水為厭氧生物反應器出水。 |
表4 二級好氧處理結果 |
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水樣 |
停留時間 (h) |
COD |
BOD5 |
BOD5/COD |
pH |
| ||||||
進水 (mg/L) |
出水 (mg/L) |
去除率 (%) |
進水 (mg/L) |
出水 (mg/L) |
去除率 (%) |
進水 |
出水 |
進水 |
出水 |
| ||
1 2 3 4 5 |
20 20 20 20 20 |
144 194 245 303 348 |
59 83 103 124 146 |
59 57 58 59 58 |
62 83 104 131 160 |
15 22 26 30 35 |
76 77 75 77 78 |
0.39 0.38 0.39 0.39 0.38 |
0.25 0.26 0.25 0.24 0.24 |
7.1 6.8 7 6.9 7 |
7 6.7 6.9 6.8 6.9 |
|
注 進水為一級好氧處理出水。 |
2.3 絮凝處理
含季銨鹽廢水中COD為2 000~3 000 mg/L,經過厭氧→兩級好氧生物接觸氧化處理后,出水COD>100 mg/L,且略有余濁,故進行絮凝后處理。分別采用硫酸鋁、聚合鋁(PAC)和氯化鎂為絮凝劑,石灰為助凝劑,試驗結果見表5。
表5 生化法出水的絮凝后處理 | ||||
項目 |
進水 |
硫酸鋁 |
PAC |
氯化鎂 |
投加量(mg/L) COD(mg/L) 濁度(NTU) |
146 20 |
50 102 5 |
50 95 3 |
50 98 4 |
注 進水為厭氧→兩級好氧出水5#樣(廢水中COD為3061 mg/L)。 |
2.4 含季銨鹽廢水處理工藝
根據試驗結果及分析,采用厭氧→兩級好氧→絮凝組合工藝可以有效地處理難降解的含季銨鹽廢水,使廢水中COD總去除率達96%以上,出水COD<100 mg/L。含季銨鹽廢水處理工藝如圖1。
①經厭氧水解酸化處理后,含季銨鹽廢水的BOD5/COD比值可提高到0.51左右,證實了水解酸化可提高該廢水的可生化性。
②當含季銨鹽廢水進水COD<3 000 mg/L時,經過厭氧→二級好氧處理后,COD總去除率可達95%,出水COD<150 mg/L。
③當絮凝劑(PAC)投加量為50 mg/L時,COD去除率可達30%以上,出水COD<100 mg/L,濁度小且無色,達到廢水排放要求。