南方某林產(chǎn)品化工廠主要將松香融化改性再進(jìn)行乳化復(fù)配生產(chǎn)松香施膠劑。廢水主要包括松香融化改性產(chǎn)生的有機廢氣處理時產(chǎn)生的噴淋廢水、生產(chǎn)設(shè)備的清洗及施膠劑空桶清洗產(chǎn)生的廢水。廢水中含有大量有機物，主要成分為樹脂酸、油類、單寧、醇、酯類、酚類等，可生化性差。若不進(jìn)行處理直接排放，會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
樹脂類有機污染物是導(dǎo)致松香加工廢水難以生化處理的主要原因。目前國內(nèi)松香廢水的處理方法主要有吸附法、高級氧化法、內(nèi)電解法、中和法和生化法等。因此，在對廢水進(jìn)、出水水質(zhì)特點進(jìn)行分析、小試的基礎(chǔ)上，最終確定采用隔油+混凝氣浮+Fenton氧化+UASB+生物接觸氧化組合工藝處理該廢水。
1、廢水水質(zhì)、水量
廢水主要包括洗桶廢水、設(shè)備沖洗廢水、廢氣處理廢水和員工生活污水�，F(xiàn)階段綜合廢水總量約60m3/d，其中洗桶廢水和設(shè)備沖洗廢水含有大量的乳化松香，不僅COD、SS、動植物油的濃度高，色度也高并且可生化性差，為間歇性排放，約45m3/d；廢氣處理廢水含有大量的松節(jié)油等有機污染物，為間歇性排放，約5m3/d；員工生活污水為間歇性排放，約10m3/d。
廢水水質(zhì)見表1。
根據(jù)企業(yè)的擴建計劃和要求，設(shè)計污水站預(yù)處理部分實際處理能力為80m3/d，生化處理部分處理能力為100m3/d�，F(xiàn)階段洗桶、設(shè)備沖洗廢水和廢氣處理廢水約為50m3/d，污水站預(yù)處理部分進(jìn)水量為3.5m3/h（每天運行14h）；廢水總量約為60m3/d，生化處理部分進(jìn)水量為2.5m3/h（每天運行24h）。按照環(huán)保要求，設(shè)計出水水質(zhì)需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）的一級標(biāo)準(zhǔn)。
2、廢水處理工藝流程及設(shè)計
2.1 工藝流程的確定
企業(yè)的洗桶廢水、設(shè)備沖洗廢水經(jīng)過格柵去除大體積柵渣后與廢氣處理廢水混合�；旌蠌U水色度高達(dá)600倍且含有大量的乳化松香、樹脂酸、松節(jié)油及單寧等物質(zhì)，B/C為0.15~0.17，可生化性差，屬于難生物降解廢水，因此需要預(yù)處理去除油類、色度，提高廢水的可生化性。鄔容偉等采用隔油+混凝氣浮預(yù)處理含油脂廢水，油類去除率為91.6%。廢水脫色方法包括氧化脫色、吸附脫色、絮凝脫色、復(fù)合脫色及生物脫色等。針對廢水可生化性差的特點，一般采用吸附法、絮凝法、臭氧氧化法、電催化氧化法、鐵碳微電解法、Fenton氧化法和水解酸化法等提高廢水的可生化性。
針對該工程的特點，考慮采用隔油+混凝氣浮+Fenton氧化組合工藝進(jìn)行預(yù)處理，再利用厭氧+好氧生化技術(shù)進(jìn)行深度處理。
根據(jù)廢水的水質(zhì)水量、排放標(biāo)準(zhǔn)以及小試結(jié)果，確定采用隔油+混凝氣浮+Fenton氧化+UASB+接觸氧化聯(lián)合處理工藝。
工藝流程見圖1。
洗桶廢水、設(shè)備清洗廢水經(jīng)格柵后與廢氣處理廢水混合進(jìn)入隔油調(diào)節(jié)池去除浮油，再通過提升泵提升至氣浮池，同時在氣浮池前段混凝區(qū)依次投加PAC、PAM與進(jìn)水均勻混合，對乳化油和乳化松香進(jìn)行破乳，氣浮機釋放器釋放大量微小氣泡使破乳后的油滴和乳化松香隨著微小氣泡上浮，去除油類及乳化松香并提高廢水的B/C值。混凝氣浮處理出水泵入Fenton氧化池加酸調(diào)節(jié)pH為3~4，并加入硫酸亞鐵及過氧化氫均勻混合，分解廢水中大分子有機物，去除色度并提高廢水的可生化性。經(jīng)過高級氧化后的廢水進(jìn)入混凝區(qū)，加堿調(diào)節(jié)pH維持在7~8并依次投加PAC、PAM均勻混合形成絮體進(jìn)入沉淀區(qū)沉淀。隔油池去除的浮油收集后委托其他單位處理，氣浮池的浮渣和混凝沉淀池的污泥脫水后外運。
經(jīng)過預(yù)處理后的廢水進(jìn)入中間池與生活污水均勻混合，按照C∶N∶P=500∶5∶1的比例加入磷肥及尿素以確保厭氧污泥正常的生長繁殖。將廢水泵入升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB），利用厭氧污泥降解大分子有機物、去除COD并進(jìn)一步提高廢水的可生化性。接著厭氧出水流入生物接觸氧化池繼續(xù)去除COD，降解有機物。經(jīng)過生化處理后的廢水排入沉淀池，最終出水達(dá)標(biāo)排放。
二沉池污泥部分回流至生物接觸氧化池以保持污泥濃度，剩余污泥排入污泥池，脫水后外運處置。
2.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)
①隔油調(diào)節(jié)池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁采用三布五油玻璃鋼防腐。隔油池尺寸為3.0m×1.5m×2.0m；調(diào)節(jié)池尺寸為5.0m×4.0m×5.5m，有效容積為100m3，水力停留時間為48h。
主要配套設(shè)備：提升泵2臺，1用1備，Q=5m3/h，H=100kPa，P=0.75kW。
②氣浮池。
1座，碳鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁采用三布五油玻璃鋼防腐。尺寸為4.2m×1.5m×2.5m，溶氣罐尺寸Ø300mm×2.0m。
主要設(shè)備：回流泵1臺（Q=4.0m3/h，H=400kPa，P=2.2kW），空壓機1臺（排氣量0.42m3/min，工作壓力0.8MPa，N=3.0kW），攪拌機2臺，釋放器1套，加藥裝置2套，刮渣機1臺。
③調(diào)節(jié)池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁采用三布五油玻璃鋼防腐，水池超高0.5m，有效容積60m3，水力停留時間為29h。
主要配套設(shè)備：提升泵2臺，1用1備，Q=5m3/h，H=100kPa，P=0.75kW。④Fenton氧化池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，三布五油玻璃鋼防腐。分成2個單元，中間用穿孔墻隔開，單個水池超高0.5m，有效容積4.5m3，總水力停留時間為2.5h。
主要配套設(shè)備：加藥裝置3套，攪拌機2臺。
⑤混凝沉淀池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁采用三布五油環(huán)氧樹脂玻璃鋼防腐。分為混凝池和沉淀池，混凝池尺寸為1.0m×2.0m×2.5m，混凝池的中和區(qū)配備1套曝氣管道，利用風(fēng)機進(jìn)行曝氣攪拌，反應(yīng)區(qū)采用機械攪拌。沉淀池泥斗容積為1.7m3，有效容積為8.0m3，水力停留時間為3.8h，表面負(fù)荷為0.52m3（/m2·h）。
主要配套設(shè)備：Ø0.2m中心筒一個。
⑥中間池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，超高0.5m，有效容積80m3，水力停留時間為32h。
主要配套設(shè)備：提升泵2臺，1用1備，Q=6m3/h，H=150kPa，P=1.1kW。
⑦UASB。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁采用三布五油玻璃鋼防腐，有效水深7.0m，有效容積為112m3，水力停留時間為44.8h。
主要設(shè)備：布水系統(tǒng)、進(jìn)水加熱保溫裝置、三相分離系統(tǒng)、出水堰各1套。
⑧生物接觸氧化池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁采用三布五油玻璃鋼防腐，有效容積80m3，水力停留時間32h。組合填料規(guī)格（直徑×片距）：Ø200mm×60mm，低壓聚乙烯材質(zhì)，采用直拉均勻式懸掛方法，投加量為56m3，填充率為70%。設(shè)置2臺回轉(zhuǎn)式風(fēng)機（1用1備，Q=1.71m3/min，P=2.2kW）。
⑨二沉池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積為15m3，水力停留時間為4h，表面水力負(fù)荷為0.5m3（/m2·h）。
主要配套設(shè)備：Ø0.25m中心筒一個，污泥泵2臺（1用1備，P=0.75kW，吸泥水量5m3/h，H=100kPa）。
⑩污泥池。
1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為2.0m×2.0m×3.5m。
主要配套設(shè)備：污泥泵1臺（吸泥水量5m3/h，H=100kPa，P=0.75kW）。
3、調(diào)試運行
3.1 混凝氣浮
經(jīng)過隔油處理后的廢水依舊含有乳化油和乳化松香，因此廢水在進(jìn)入氣浮前還需進(jìn)行破乳。采用PAC和PAM作為破乳劑，根據(jù)小試確定pH為8，PAC和PAM最佳投加量分別為200、4mg/L�？刂迫軞夤薜墓ぷ鲏毫�0.35~0.45MPa，控制回流泵的回流量為30%�；炷龤飧�COD和動植物油的去除率分別為36%、83%。
3.2 Fenton氧化、混凝沉淀
廢水經(jīng)過隔油、氣浮處理后依然含有大量的有機物，色度高且可生化性差，B/C值為0.26。通過Fenton小試確定pH為3~4，雙氧水（30%）添加量為4mL/L，硫酸亞鐵添加量為1.5g/L，反應(yīng)時間為4h。進(jìn)入中和池將廢水pH調(diào)整為7~8，依次添加PAC100mg/L和PAM2mg/L，對COD、色度的去除率分別為38%、87%，B/C值提高到0.44。
3.3 UASB
采用當(dāng)?shù)爻鞘猩钗鬯幚韽S的脫水生化污泥進(jìn)行UASB接種馴化，培養(yǎng)高效且沉降性能好的顆粒污泥。將30m3脫水污泥加水稀釋篩濾，然后泵入反應(yīng)器。廢水中的氮、磷含量較低，混合生活污水后提高了氮、磷含量，但依然無法滿足厭氧微生物正常生長代謝所需的氮、磷，所以按照C∶N∶P=500∶5∶1的比例向中間池廢水投加磷肥及尿素。采用常溫厭氧啟動，運行溫度為25~30℃，調(diào)節(jié)進(jìn)水pH為7.0~7.5，將進(jìn)水COD稀釋至1000mg/L。連續(xù)進(jìn)水，監(jiān)測進(jìn)、出口COD濃度，當(dāng)COD去除率達(dá)到50%后，按照每次遞增500mg/LCOD濃度的方式進(jìn)水，直至達(dá)到設(shè)計進(jìn)水濃度。
經(jīng)過3個月調(diào)試，反應(yīng)器有大量顆粒污泥形成并且出水水質(zhì)穩(wěn)定，COD去除率穩(wěn)定達(dá)到75%以上，厭氧調(diào)試完成。
3.4 生物接觸氧化
生物接觸氧化池有效容積為80m3，按照10%的污泥接種量向生物接觸氧化池中加入8m3當(dāng)?shù)爻鞘猩钗鬯幚韽S的脫水生化污泥。啟動時控制進(jìn)水pH為7~7.5，并按照COD∶N∶P=100∶5∶1的比例加入葡萄糖、尿素和磷肥等營養(yǎng)物質(zhì)。開啟風(fēng)機悶曝2d，將溶解氧控制在2~4mg/L；控制進(jìn)水COD為500mg/L，并回流二沉池污泥，運行5d后填料表面開始掛膜，10d后全部掛膜。掛膜后每天監(jiān)測生物接觸氧化池的進(jìn)、出口COD濃度，逐漸減少葡萄糖的投加并對應(yīng)增加進(jìn)水濃度直至達(dá)到設(shè)計進(jìn)水濃度。接觸氧化池污泥濃度維持在3000mg/L，污泥回流比為50%~100%。
經(jīng)過1個月的調(diào)試，生物接觸氧化池出水穩(wěn)定，COD去除率達(dá)到80%以上。
4、運行結(jié)果
經(jīng)過3個月的調(diào)試，系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定，連續(xù)15d對系統(tǒng)進(jìn)、出水的COD、BOD5、動植物油、SS、色度進(jìn)行監(jiān)測分析，各項指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）的一級標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示。
系統(tǒng)穩(wěn)定運行后連續(xù)15d對各主要處理單元進(jìn)行監(jiān)測，平均處理效果如表2所示。
5、主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)
該工程占地約145m2，總投資為93萬元，其中土建費用為49.5萬元，設(shè)備及安裝費用為27.5萬元，技術(shù)費用為14萬元，其他費用為2萬元。運行費用：藥劑費約7.27元/m3、電費約2.8元/m3、人工費約3.66元/m3、污泥處置費約2.48元/m3，廢水處理成本合計16.21元/m3。
6、結(jié)論
①采用隔油+混凝氣浮+Fenton氧化+UASB+接觸氧化組合法處理松香加工廢水，系統(tǒng)運行良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）的一級標(biāo)準(zhǔn)。
②整個系統(tǒng)對COD、BOD5、動植物油、SS、色度的平均去除率分別為98.8%、98.6%、99.1%、97.0%、99.3%，出水穩(wěn)定，管理簡便，處理成本為16.21元/m3，經(jīng)濟合理。（來源：南昌大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院鄱陽湖環(huán)境與資源利用教育部重點實驗室）
