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化工行業(yè)作為我國的傳統(tǒng)行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，據(jù)最新統(tǒng)計，全國共有化工企業(yè)4.21萬個，工業(yè)總產(chǎn)值4786億元，均約占全國工業(yè)的10%左右。但是從整體上看，由于國內(nèi)環(huán)保行業(yè)目前針對此類污水治理技術(shù)滯后，隨著化工業(yè)的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重影響，其產(chǎn)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(dá)到處理的預(yù)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(chǎn)過程中排放的含季銨鹽廢水COD高達(dá)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(dá)到COD＜100mg/L的排放要求。
1 材料與方法
1.1 廢水水質(zhì)
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(dāng)稀釋后作為試驗用水，其水質(zhì)見表1。
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表1 試驗用廢水水質(zhì)
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COD
(mg/L) |
BOD5
(mg/L) |
BOD5/COD
|
pH
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1000～3500
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390～1365
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0.39
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8～8.5 |
1.2 試驗方案與工藝流程
針對該廢水的水質(zhì)特點，采用厭氧→好氧串聯(lián)工藝進(jìn)行動態(tài)模擬試驗。該工藝?yán)糜袡C物厭氧水解酸化，將廢水中某些大分子難降解有機物轉(zhuǎn)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(xù)好氧生化處理創(chuàng)造有利條件。水解酸化工藝已成功地應(yīng)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(yīng)器：內(nèi)徑為14.5cm，高為2m，有效容積為30L，反應(yīng)器內(nèi)懸掛半軟性填料；好氧生物接觸氧化反應(yīng)器：內(nèi)徑為11cm，高為2.3m，有效容積為20L，反應(yīng)器內(nèi)懸掛軟性填料。
1.4 接種污泥
生物菌種為優(yōu)勢菌加魚塘底泥(兼氧性污泥)，經(jīng)一周馴化掛膜后，逐步加入設(shè)定濃度的含季銨鹽廢水和N、P營養(yǎng)物，進(jìn)行動態(tài)生化試驗。
1.5 分析項目
COD、BOD5、pH、濁度均采用標(biāo)準(zhǔn)方法測定。
2 結(jié)果與討論
2.1 厭氧水解酸化
馴化掛膜穩(wěn)定后，在所設(shè)定的工況條件下開始試驗運行，定期取樣分析。處理結(jié)果見表2。
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表2水解酸化處理結(jié)果
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水樣
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停留時間
(h) |
COD
|
BOD5
|
BOD5/COD
|
pH
|
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進(jìn)水
(mg/L) |
出水
(mg/L) |
去除率
(%) |
進(jìn)水
(mg/L) |
出水
(mg/L) |
去除率
(%) |
進(jìn)水
|
出水
|
進(jìn)水
|
出水
|
|
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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 |
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注 廢水流量為1 L/h，下同。
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2.2 好氧生物接觸氧化處理
好氧接觸氧化法具有耐沖擊負(fù)荷，無污泥膨脹和維護(hù)方便等優(yōu)點。采用一級好氧生物接觸氧化處理，出水中的COD仍然達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，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(jié)果見表3和表4。
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表3 一級好氧處理結(jié)果
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水樣
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停留時間
(h) |
COD
|
BOD5
|
BOD5/COD
|
pH
|
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進(jìn)水
(mg/L) |
出水
(mg/L) |
去除率
(%) |
進(jìn)水
(mg/L) |
出水
(mg/L) |
去除率
(%) |
進(jìn)水
|
出水
|
進(jìn)水
|
出水
|
|
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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 |
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注 進(jìn)水為厭氧生物反應(yīng)器出水。
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表4 二級好氧處理結(jié)果
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水樣
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停留時間
(h) |
COD
|
BOD5
|
BOD5/COD
|
pH
|
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進(jìn)水
(mg/L) |
出水
(mg/L) |
去除率
(%) |
進(jìn)水
(mg/L) |
出水
(mg/L) |
去除率
(%) |
進(jìn)水
|
出水
|
進(jìn)水
|
出水
|
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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 |
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注 進(jìn)水為一級好氧處理出水。
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由表3可知，含季銨鹽廢水經(jīng)一級好氧生物接觸氧化處理后，BOD5/COD比值從0.5左右下降到0.38左右，但廢水還具有可生化性，故應(yīng)增加二級好氧生物接觸氧化反應(yīng)器。表4可知，經(jīng)二級處理，出水COD＜150 mg/L，BOD5/COD比值在0.25左右，說明在此濃度廢水中可生化降解物質(zhì)已很少。
2.3 絮凝處理
含季銨鹽廢水中COD為2 000～3 000 mg/L，經(jīng)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(jìn)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(jié)果見表5。
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表5 生化法出水的絮凝后處理
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項目
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進(jìn)水
|
硫酸鋁
|
PAC
|
氯化鎂
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投加量(mg/L)
COD(mg/L) 濁度(NTU) |
146
20 |
50
102 5 |
50
95 3 |
50
98 4 |
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注 進(jìn)水為厭氧→兩級好氧出水5＃樣(廢水中COD為3061 mg/L)。
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由表5可知，經(jīng)絮凝沉淀后處理，出水COD＜100 mg/L，但從效果看聚合鋁(PAC)最好。因此，當(dāng)含季銨鹽廢水中COD＜3000 mg/L時，經(jīng)厭氧→兩級好氧→絮凝處理后，出水COD＜100 mg/L，水質(zhì)清澈透明，達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.4 含季銨鹽廢水處理工藝
根據(jù)試驗結(jié)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?cè)コ蔬_(dá)96%以上，出水COD＜100 mg/L。含季銨鹽廢水處理工藝如圖1。
①經(jīng)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(dāng)含季銨鹽廢水進(jìn)水COD＜3 000 mg/L時，經(jīng)過厭氧→二級好氧處理后，COD總?cè)コ士蛇_(dá)95%，出水COD＜150 mg/L。
③當(dāng)絮凝劑(PAC)投加量為50 mg/L時，COD去除率可達(dá)30%以上，出水COD＜100 mg/L，濁度小且無色，達(dá)到廢水排放要求。
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