胡芳，邢娟娟，胡華斌
摘要：針對雙酚A環氧樹脂生產廢水成分復雜、毒性強和生物降解性差的特點，采用鐵炭微電解一Fenton氧化一UASB厭氧處理一好氧接觸氧化一絮凝沉淀組合工藝進行處理。工程運行結果表明，當進水COD叭BOD5、SS的質量濃度分別為2000、600、250mg／L時，其出水分別不大于60、20、20mg／L，去除率分別在97％、96％和91％以上．達到GB8978—1996~污水綜合排放標準》一級標準的要求。
1 工程概況
焦作煤業(集團)開元化工有限責任公司年產80000t雙酚A環氧樹脂，其生產工序包括：預反應單元、反應單元、回收單元、精制一單元、精制二單元、過濾單元和脫溶劑單元Ⅲ。精制一單元產生精制含鹽廢水，經多效蒸發析鹽工藝處理后產生二次廢水。精制二單元產生精制洗滌廢水。雙酚A環氧樹脂生產廢水成分復雜，主要包括甲苯、雙酚A、環氧氯丙烷及其水解產物、懸浮物、氯化鈉和氫氧化鈉等，具有COD。濃度高、毒性強和生物降解性差等特點，是較難處理的高濃度有機廢水。針對這些特點，選擇合適的廢水處理技術才能有效處理該廢水，包括混凝技術、高級氧化技術、生物處理技術等。江蘇某大型涂料樹脂廠的環氧樹脂廢水先通過混凝技術預處理．添加有機膨潤土可以使水中COD的質量濃度由25L下降到7g／L，去除率可達72％，再經過兩級納濾膜分離除鹽，避免鹽分毒害后續的生化系統；采用二氧化氯催化氧化法處理某化工企業的混合廢水，在進水COD的質量濃度為5—6g／L，常溫常壓，pH值為3．5～5．5，氧化時間為0．5h的條件下，COD心的去除率可達85％，但存在催化劑制作工藝復雜、過程控制要求高、費用較高等問題；江蘇某化工廠采用純氧濕式氧化法可將環氧樹脂廢水的m(BOD)／m(COD)值由0．13提高到0．63，為后續的生化降解提供了良好條件[5]；李小林采用Fenton試劑處理環氧氯丙烷生產廢水，在反應溫度為6O℃、pH值為3．0、H2O2投加量為97．9mmol／L、FeSO4投加量為1．0mmol／L、反應時間為75mm時，COD去除率達到60％左右；某化工公司的環氧樹脂生產廢水預處理后進入兩相厭氧處理系統，即先經厭氧移動式污泥床反應器(AMBR)，再由加熱水箱進人厭氧膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)，該兩相厭氧處理系統總的COD去除率達到9l％，為后續好氧處理提供了有利條件；某化工廠的高濃度高鹽分環氧樹脂混合廢水通過氧化混凝一生物鐵法一二段生物接觸氧化法處理，出水COD的質量濃度小于0．1g／L．去除率高達99％E。研究表明，采用單一的廢水處理方法如生化法、絮凝法等很難處理環氧樹脂廢水，而采用混凝一納濾法、濕式氧化法、Fenton試劑催化氧化法、厭氧生物法等組合工藝，處理效果顯著，尤其是氧化混凝一生物鐵法一二段生物接觸氧化法，譚福環保。本公司根據廢水水質特征，采用“鐵炭微電解一Fenton氧化一UASB厭氧處理一好氧接觸氧化一絮凝沉淀”組合工藝處理雙酚A環氧樹脂生產綜合廢水，出水達到了GB8978-1996(污水綜合排放標準》一級標準要求，譚福環保。
2 設計水量及水質
廢水處理設計規模為1500m3／d，進水主要是二次廢水、精制洗滌廢水、真空泵廢水、地面沖洗水等，出水水質達到了GB8978-1996一級標準要求，具體指標如表1所示。
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3 工藝流程及說明
雙酚A環氧樹脂生產綜合廢水處理工藝流程
生產綜合廢水先經格柵除去大塊的懸浮物或漂浮物，再在調節池中進行水量和水質調節后．送入鐵炭微電解池，加入硫酸，在偏酸性條件下通過微電解池的電極反應、鐵本身參與的氧化還原反應及其引起的電化學富集作用、鐵屑的物理吸附作用、鐵離子的混凝作用等，使廢水的可生化性得到有效提高．同時也使污染物的結構、形態和性質發生改變。反應結束后，出水進入Fenton反應池．加入H2O2和硫酸，利用亞鐵離子作為H：O的催化劑，產生高氧化能力的自由基，以實現對難降解物質的深度氧化，進一步提高廢水的可生化性。經Fenton氧化后出水進入一沉池。加入燒堿和PAC—PAM復合混凝劑，通過對水中膠體粒子的壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及沉淀物卷掃作用，使膠體顆粒脫穩，從而聚集、沉降而分離，沉淀物送入帶式壓濾機壓濾；一沉池出水在UASB厭氧池中通過水解產酸細菌將有機物分解成脂肪酸及其它產物，再通過產甲烷細菌將脂肪酸等轉化為甲烷和二氧化碳等產物，去除大部分有機物，并將較難降解的大分子轉化為小分子，以便后續的好氧處理，該系統中配有氣、液、固三相分離裝置。在運行過程中能形成具有良好沉降性能的顆粒污泥．大大增加了生物量，顯著提高厭氧處理效率：UASB厭氧池出水進入好氧接觸氧化池，在充分曝氣的條件下，使廢水與附著在軟性一彈性組合式纖維填料上的微生物接觸，利用它的吸附、氧化作用來進一步降解有機物；生化處理后送入二沉池，加入燒堿和PAC—PAM復合混凝劑，使廢水中的膠體物質聚集成較大絮粒，出水達標排放，污泥部分回流至UASB厭氧反應池，剩余物送入壓濾機．壓濾脫水成濾餅后外運，譚福環保。
4 設計特點
(1)鐵炭微電解池和Fenton反應池占地少，操作簡便，彈性大，反應迅速，藥品用量少，廢水可生化性得到很大提高。
(2)PAC—PAM復合混凝劑不僅具有電荷中和能力，而且具有吸附架橋性能，因而混凝效果較好，吸附活性較強。
(3)UASB厭氧池內設三相分離裝置，無需混合攪拌設備，具有較高的污泥濃度，較短的HRT以及自攪拌功能等。
(4)組合式纖維填料有利于微生物吸附掛膜，具有較好的氧轉移性能、較高的機械強度、較大的比表面積等，譚福環保。
5 主要構筑物及設計參數
(1)格柵池。尺寸為18．5m×10．0Ill×7．5m．分3格，柵距15mE，有效水深為7．0m，有效容積為1295m，鋼筋混凝土防滲結構。
(2)調節池。尺寸為18．5113×30．0M×7．5m，分3格，有效水深為7．0113，有效容積為3885m。，鋼筋混凝土防滲結構，HRT約為62．1h。
(3)鐵炭微電解池。尺寸為2．2m×42．0II1，SUS304結構，鐵炭填料的體積比為0．75．有效容積為71．9m，pH值為3．0—3．5，HRT約為1．2h。設藥劑發生器及加藥系統1套，SUS304結構，硫酸加藥泵的流量為5m3／h，揚程為24113，功率為2．0kW。
(4)Fenton反應池。尺寸為2．2m×42．0Ill，SUS304結構，有效容積為106．6m，HRT約為1．7h。H202加藥泵的流量為5m3／h，揚程為24nl，功率為2．0kW。
(5)UASB厭氧池。尺寸為4．2m×15．0m，有效容積為188．9m，防腐／碳鋼結構，設計有機負荷2．4kg[COD＆]／(m·d)，HRT約為3．0h。設厭氧換熱器1臺，換熱面積為250m2；輸送泵2臺，流量為8．5mVh，揚程為40M；循環泵2臺，流量為2OmVh，揚程為40m。
(6)好氧接觸氧化池。尺寸為6．5m×12．5m，分2格，防腐／碳鋼結構，每格有效容積為161．9m，內設軟性一彈性組合式纖維填料．填充比為0．38，設計有機負荷為0．2kgEBOD]／(m·d)，HRT約為5．2h，需氣量為24m3／mm，池中溶解氧的質量濃度控制在2～3mg／L。設輸送泵2臺，流量為3Om3／h．揚程為20m。
6 運行效果
本工程于2013年6月23日試運行，調試成功后對出水進行了檢測，結果如表2所示，譚福環保。
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由表2可知，出水水質均達到設計指標。滿足GB8978-1996一級標準的要求．且系統處理效果穩定，耐沖擊負荷能力較強。
7 投資及運行成本
本工程總投資約為862萬元，總處理成本為7．25元／t廢水，運行成本約4．40元／t廢水。
8 結論
(1)采用鐵炭微電解一Fenton氧化一UASB厭氧處理一好氧接觸氧化一絮凝沉淀組合工藝處理雙酚A環氧樹脂生產廢水。出水能夠達到GB8978-1996一級標準的要求。
(2)廢水先后經鐵炭微電解池、Fenton反應池、UASB厭氧池、好氧接觸氧化池處理．廢水中有機物不斷降解，其可生化性不斷提高，后續各單元的負荷依次減輕。該項目具有很好的社會效益、經濟效益和環境效益。