摘要：針對當前某廠在生產粉末涂料用聚酯樹脂時產生的工業廢水現狀，譚福環保開發了室內地埋式厭氧折流板反應器一生物接觸氧化法處理高濃度酯化(聚酯)廢水的組合新工藝，并應用于該廠的工業廢水處理。工程運行結果表明，該處理工藝具有節省用地和天然恒溫的優點，為厭氧和好氧生物均提供了良好的生長環境， 生化處理效果明顯。處理出水各項指標均能穩定達到DB44／26-2001《廣東省水污染物排放限值》第二時段一級標準的要求，基本上能達到GBI18920-2002(城市污水再生利用城市雜用水水質》標準的要求。
目前，對酯化(聚酯)廢水的處理方法主要有3種處理工藝：①焚燒。處理效果好，但是處理成本高．并且也只能處理小水量高濃度的酯化廢水，不能處理聚酯生產廠產生的中等濃度、水量較大的抽真空廢水。②多效蒸發一后續處理。處理效果好，處理成本相對較高。③預處理一厭氧一好氧一混凝沉淀處理。處理效果好，處理成本最低。溫度和溫度波動都是影響厭氧生化處理效率的重要因素，過低或過高的水溫和溫度急劇變化，都會導致生化處理效果急劇變差，導致處理出水嚴重超標，所以厭氧一好氧組合工藝對溫度的要求較為嚴格。許多廠家為了能保證處理出水達標排放，冬天必須要用到加熱系統消耗能源加溫。本工程開發的室內地埋式厭氧生化技術不但能節省用地，并具有良好的自然保溫恒溫的作用：確保厭氧處理池內的廢水常年處于最佳的中溫消化溫度(3O一38°C)，并且確保了每天厭氧處理池內廢水溫度的波動小于±2℃ 的要求：同時使得厭氧后續的好氧生化進水溫度也能常年處于適宜生化的溫度(3O～38℃)，這也很有利于好氧生化處理。處理出水各項指標均能穩定達到DB 44／26-2001《廣東省水污染物排放限值》第二時段一級標準的要求?；旧隙寄苓_到GB／T18920-2002<(城市污水再生利用城市雜用水水質》的要求。處理后的出水大部分用作生產抽真空用水、綠化用水、洗地和沖洗廁所用水，不僅僅解決了企業的廢水排放污染問題．而且節約了新鮮水，具有較好的社會效益、環境效益和經濟效益。
1 工程概況
某粉末樹脂公司生產和生活過程中會產生幾種廢水：①高濃度的酯化廢水；② 中等濃度的抽真空廢水；③清洗粉末設備等的清洗廢水；④ 生活污水。廢水總量約200 t／d。各種廢水水量、水質情況見表1。
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將廢水分質處理，重點處理對象是酯化廢水，附帶處理其它所有廢水。設計所有廢水調節池和厭氧生化池都是室內地埋式的，采用室內地埋式厭氧折流板反應器(ABR)一生物接觸氧化法組合工藝處理高濃度酯化廢水(聚酯廢水)。處理出水要求達到DB 44／26-2001第二時段一級標準的要求。
2 廢水水質特點
水質特點是廢水處理工藝中必須著重考慮的重要因素。只有結合廢水特點才有可能設計出經濟、合理和有效的處理方法。
2．1 酯化廢水(聚酯廢水)特點
生產樹脂產生的高濃度廢水稱之為聚酯(酯化)廢水。根據調查了解、水質化驗分析得知，聚酯(酯化)廢水基本透明，呈淺米黃色。水溫為35～50 ℃，pH值為3～4，CODcr的質量濃度為40 000～70 000mg/L ，m(BOD5)／m(COD)為0．25～0．26，可生化性較差3，不含氮、磷、鹽和重金屬。試驗表明化學混凝沉淀方法對COD去除率很低。
2．2 抽真空廢水特點
樹脂生產過程中為了提高樹脂的性能和加快反應速度，采用抽真空方法抽走揮發性的低分子物質而產生的抽真空廢水是中等濃度有機廢水。這種廢水外觀與自來水一樣無色透明，有異味，其COD質量濃度為l 200～2 000 mg／L。產生的抽真空廢水量一般是酯化廢水量的3～5倍。這種廢水必須要經過處理達標后才可排放?；瘜W混凝沉淀預處理抽真空廢水無效果。
2．3 清洗廢水特點．
清洗廢水呈弱酸性,懸浮物濃度較高，SS的質量濃度為1 000～2 000 mg／L，COD 的質量濃度為2 000～4 000 mg／L。清洗廢水經過混凝沉淀處理后，ss去除率為70％ ～80％ ，COD去除率可達60％ 一70％，沉淀出水可直接進行好氧生化處理。
3 廢水處理工藝
根據廢水性質把廢水分為酯化廢水(高濃度有機廢水)、清洗廢水、綜合廢水(包括生活污水和抽真空廢水)3路，然后按分質處理方法進行處理。
從理論推斷和實踐經驗都能證明采用生物法處理酯化廢水是經濟、合理、有效和可行的方法。酯化廢水m(BOD5)／m(COD )一0．25，表示酯化廢水較難生化，不宜采用單一的好氧生物處理工藝，而應采用厭氧一好氧組合生物工藝。厭氧一好氧組合工藝比單獨厭氧工藝或單獨好氧工藝都更優越，它比前者出水質量高，而在相同出水質量時，它的投資和運行成本遠低于后者，并且占地少。厭氧工藝選擇ABR，它是美國P．L．McCarty于1981年在總結各種第二代厭氧反應器處理工藝特點的基礎上，譚福環保研究開發出的一種新型高效厭氧生物處理裝置。ABR與一些反應器(如上流式厭氧污泥床和厭氧濾池)相比．具有突出的優點：設備簡單，無運動部件，無需機械混合裝置，造價及運行費用低，不易堵塞．不易發生污泥床膨脹：污泥無需特殊的沉降性能，污泥產率低，污泥齡高，無需沉淀池，無需特殊的三相分離器：HRT短，可以采用問歇性操作，耐水力沖擊負荷能力強，對進水中的有毒物質具有很好的緩沖能力，無需排泥，抗有機沖擊負荷能力強。ABR易做成地埋式的厭氧生化池。好氧工藝選擇生物接觸氧化法，因為生物接觸氧化法具有以下優點 ：BOD 負荷高，污泥生物量大，處理效率高，而且對進水沖擊負荷(水力沖擊負荷和有機物濃度沖擊負荷)的適應力強；處理時間短，在處理水量相同時，所需裝置的設備較小，因而占地面積?。耗軌蚩朔勰嗯蛎泦栴}；可以間歇運轉；維護管理方便、不需要回流污泥：剩余污泥量少。
因為酯化廢水的COD質量濃度高達幾萬mg／L，pH值為3～4，呈弱酸性，又缺乏生物所需要的營養物質，這都導致無法直接用生物法處理酯化廢水，所以生化處理前要進行必要的預處理：用生活污水和抽真空廢水將厭氧生化進水中COD的質量濃度調整到5 000—11 000 mg／L，按m(BOD5)：m(N)：m(P)=(200～400)：5：l的比例加入適量的尿素和磷酸鈉．采用自動加堿系統和厭氧處理出水適當回流的方法，實現自動調整厭氧處理池內廢水的pH值處于厭氧所需要的最佳pH值范圍內(pH=6．5～7．5)。因為好氧生化后出水不能達到排放標準的要求，所以要對好氧生化出水進行混凝沉淀處理。對于更高要求的出水(用作回用水)還要進行過濾和消毒處理，因此確定酯化廢水(聚酯廢水)處理工藝的主干流程是：預處理一ABR一生物接觸氧化法一二次沉淀池一中間池一過濾器一消毒池。
綜合廢水作為酯化廢水的稀釋水及營養液與其一起處理，剩余的綜合廢水直接進入好氧生化池。譚福環保清洗廢水處理工藝：初次沉淀預處理一生物接觸氧化法一二次沉淀池-中間池-過濾器-消毒池。詳細工藝流程見圖1。
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4 主要構筑物及設計參數
(1)酯化廢水調節池。地埋式鋼筋混凝土結構，尺寸為4．0 m× 2．5 m × 4．0 m．有效容積為35 m ，HRT約為2 d。設穿孔曝氣攪拌系統。
(2)清洗廢水調節池。地埋式鋼筋混凝土結構，尺寸為4．3 m×4．0 m×4．0 M． 有效容積為60 m3．HRT約為1 d。設穿孔曝氣攪拌系統。
(3)綜合廢水調節池。地埋式鋼筋混凝土結構，尺寸為6．0 m x 6．0 m×4．0 M．有效容積約為126 m3，HRT約為1 d。設穿孔曝氣攪拌系統。
(4)預處理槽。鋼結構，尺寸為2．0m×1．0m×1．2 m， 有效容積為1．5 m3。HRT為8～10mm。
(5)厭氧折流板反應器。地埋式鋼筋混凝土結構。共有4個上向流室和4個下向流室，每個上向流室尺寸為5．0 m×3．0 m×5．0 m。每個下向流室尺寸為1．6 m×3．0 m X 5．0 m． 有效容積為356 m3，HRT為30～35 h。設計進水P(COD)=5～11 g／L，容積負荷為2～4 kg[CODQ]／(m3·d)，回流比為100％ ～150％。在折流板(壁)的底端設置40?！?5。斜角。采用自動加堿系統和厭氧處理出水適當回流的方法，實現自動調整厭氧處理池內廢水的pH值介于厭氧所需的最佳pH值范圍內(pH=6．5～7．5)。
(6)生物接觸氧化池。鋼筋混凝土結構，由3個串聯的曝氣池組成．池一尺寸為5．0 m×4．0 m ×．5 m，池二尺寸為4．5 m×4．0 m×4．5 m，池三尺寸為3．5 m×4．0 m×4．5 m．總有效容積約為220m ，HRT為20～24 h。用微孔曝氣器進行全面曝氣，水氣體積比為1：(20～30)；選擇高效彈性組合填料，填料高度約為3．4 m?？刂七M水BOD質量濃度為800～1 500mg／L。
(7)二沉池。鋼筋混凝土結構，尺寸為5．0m×2．0m×4．0m，表面負荷約為l m3／(m3·h)，沉淀時間約為2．5 h。
(8)過濾器。采用內源清洗模式疊片過濾器，過濾單元3個。過濾精度100um，運行壓力0．4～1.0 MPa，過濾速率≤ 18 m3／h。
(9)消毒池。鋼筋混凝土結構，尺寸為3．0m×2．0m×2．5m， 有效容積約為12m3，加氯消毒，加氯量控制在6～15 mg／L。接觸時間約為l h。
5 工程設計特點
(1)節省土地資源。廢水調節池、厭氧處理池等均為地埋式鋼筋混凝土結構池體，譚福環保池體上方的一樓被分區為設備房、處理干藥品房、配藥房和污泥房(存放壓榨后的干污泥)等，二樓被分區為電控房、化驗室、辦公室和壓濾機房等。
(2)節省設備投資和運行費用。地埋式鋼筋混凝土結構池體具有良好的自然保溫恒溫效果,節省了相關的加熱控溫設備、冷卻降溫設備和能源。
(3)實施了天然的保溫恒溫作用，使得厭氧處理池內的廢水自然地常年處于最佳的中溫消化溫度(30～38 ℃)，并且確保了每天厭氧處理池內廢水溫度的波動小于±2℃ 要求。因為溫度和溫度波動都是影響厭氧處理效率的重要因素。所以實行自然保溫恒溫都是非常重要的。同時使得厭氧后續的好氧生化進水溫度也能常年處于適宜生化處理的溫度(30～38 ℃)，這也有利于好氧生化處理。既能節省能耗，，譚福環保又能確保出水水質穩定良好。
(4)開發了地埋式ABR一生物接觸氧化法組合工藝處理酯化(聚酯)廢水技術。本技術是把ABR厭氧生物處理工藝和生物接觸氧化法(好氧生物處理工藝)的各自優點組合起來，用于酯化(聚酯)廢水的處理，具有高效的處理效果。
(5)將處理后的出水大部分用作生產抽真空用
水、綠化用水、洗地和沖洗廁所用水．不僅解決了企業廢水排放的污染問題，而且節約了新鮮水，具有較好的社會效益、環境效益和經濟效益，譚福環保。
6 工程運行效果
本工程調試成功后，實際處理出水與標準對比見表2。
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由表2可知．處理出水的各項水質指標都能穩定達到DB 44／26-2001第二時段一級標準的要求，同時也基本上能達到GB／T 18920-2002的要求。
7 投資及運行成本
本工程總投資約500萬元．總處理成本約為9元／t，運行成本約為4元／t，譚福環保。
8 結論
該工藝技術開發了室內地埋式ABR一生物接觸氧化法組合工藝處理高濃度酯化廢水(聚酯廢水)技術。該技術既能節省寶貴土地資源、節省投資設備、節約能源、降低運行成本，又能達到自然穩定的保溫恒溫作用，為厭氧生物和好氧生物提供了良好的生長環境．使得生化處理取得理想的處理效果，處理出水水質穩定達到國家規定的排放標準的要求。值得進一步推廣應用。