化工污水处理厂调试及运行的分析

王 强

（南京环保产业创新中心有限公司，江苏 南京 211500）

虽然化工污水排放量大，毒性较强，但化工污水中也有可回收利用的资源。采用科学合理的方法处理化工污水，不仅能回收可利用资源，还有利于保护生态环境，促进经济的可持续发展。化工行业采用“企业预处理+园区污水厂集中处理”的模式处理污水。

位于河北省西部开发区的某化工污水处理厂，厂区占地面积为20 000 m2。污水处理厂投资2 500万元,建造规模达2 100 m3/d的污水处理系统。污水处理厂包含有：澄清池、水解池、深井曝气池、沉淀池和接触氧化池等构筑物。化工污水在构筑物中得到净化，出水水质要达到《污水综合排放标准》的要求。此外，皂化工业生产过程中的氯离子含量高，会腐蚀污水处理设备，因此可以采用生化法对皂化污水进行处理。下面针对化工污水处理厂的工艺流程和主要构筑物进行简单介绍，同时对环境化工污水的处理方法进行说明。

1 工艺流程概述

化工污水处理厂采用泥法串膜法的组合处理工艺处理污水，经该种组合方式处理的环境污水，出水水质能够达到《化学工业主要水污染物排放标准》（DB 32/939—2006）相关标准。泥法串膜法处理环境污水的流程为：将化工污水在厌氧水解池中静置15 h，两级A/O池中静置20 h。A池溶氧的含量控制在2 mg/L以下，O池溶氧的含量控制在2～3 mg/L，同时，需要在两级A/O池中根据水质适时加入活性炭，以吸附环境化工污水中的杂质。通过混凝沉淀、过滤、臭氧氧化的方式处理经过两级A/O池静置过的污水，进一步除去化工污水中的TP、SS及色度等杂质。水处理中常用的混凝剂为聚合硫酸铝。

化工污水经过在厌氧水解池中静置、两级A/O池工艺处理、混凝沉淀、过滤和臭氧氧化流程的处理，可以有效调节化工污水pH值，除去化工污水中悬浮的杂质、疏水有机物和致色物质，从而对化工污水实现净化。

2 主要构筑物及对应参数

本次化工污水处理厂的主要构筑物及对应参数如下。

2.1 澄清池

采用机械搅拌澄清池的方式使化工污水中的杂质混凝沉淀。澄清池的主要参数：设计规模为2 100 m3/d，有效水深为7.5 m，处理的时间为3 h，钢筋混凝土结构。

2.2 水解池

为了对化工污水中的杂质进一步沉淀，需要在水解池中再次沉降化工污水，沉降物质会经泵打入污泥浓缩罐。

水解池的主要参数：设计规模为1 500 m3/d，有效水深为6 m，处理时间为5 h。

2.3 深井曝气池

深井曝气池的作用是通过空压机的作用形成降流和升流的流动，化工厂总共装置了4个深井曝气池。

深井曝气池主要参数：每个深井曝气池体积1 100 m3，井口直径为30 m，井深60 m。

2.4 沉淀池

化工厂选用的是中心进水周边出水式的辅流沉淀池，沉淀池选用周边传动刮泥机，驱动装置设置在沉淀池的外部。

沉淀池主要参数：体积为4 800 m3，有效水深为5.5 m，处理时间为6 h。

2.5 接触氧化池

化工厂共配置了4个采用聚乙烯立体弹性填料的接触氧化池。

接触氧化池主要参数：每个接触氧化池体积为1 575 m3，有效水深4.5 m，处理时间为2.5 h。

同时，化工厂为了保证污水处理的安全，需要定期对总管中的废水水质进行检测。此外，由于每个化工厂排放化工污水的时间不同，污水处理系统会经历强酸性至强碱性或强碱性至强酸性的变化，污水处理过程中pH变化过快会给污水处理系统带来损害。因此，结合污水水质的实际情况，需要加入适量的pH值调节剂，同时，提高调节池和事故池对化工污水处理的功能。

3 环境化工污水处理厂的运行

通过对化工厂中主要构筑物的介绍，下面针对环境化工污水处理的过程进行说明。本次污水处理过程混凝剂选用聚合硫酸铝，助凝剂选用聚丙烯酰胺，处理化工污水主要目的为调节污水pH值，除去化工污水中的COD和悬浮物杂质[1]。

3.1 化工污水处理试验

在预处理操作过程中，要设计好污水处理试验方案，调节好污水的进水流量，并对混凝剂和助凝剂进行定量配置。本次试验水温20℃左右，污水的pH值为2，COD含量200 mg/L，化工污水进水流量200 m3/h，混凝剂投180 mg/L，助凝剂投加3 mg/L。污水经过处理，COD的去除率为40%，出水的pH值在7左右，悬浮杂质的去除率为90%。

由于污水的工业pH值为2，为了避免污水腐蚀污水处理系统，首先需要加入pH调节剂将污水的pH值调节至7左右。污水通过在厌氧池中静置，COD的浓度由200 mg/L下降至150 mg/L，此过程对COD的去除率达到25%，低于预期的40%。同时，根据检测结果发现，化工污水中的高毒性物质较多，导致厌氧池对COD的处理达不到预期的效果。本实验采用加大预处理力度，例如加入甲醇和活性炭等有吸附作用的物质吸附污水中的杂质，提高了废水的可生化性。之后化工污水经过两级A/O工艺处理后，A/O出水COD浓度为90 mg/L，达到《化学工业主要水污染物排放标准》的污水排放要求。工业污水通过在厌氧池中静置和两级A/O工艺处理，能够除去工业污水中的部分杂质[2]。为了除去工业废水中疏水有机物，试验过程需要向工业污水中加入混凝剂和助凝剂，通过过滤除去疏水有机物。此外，通过臭氧氧化过程，去除污水中的致色物质，并进一步去除COD。

化工污水经过厌氧池静置、两级A/O工艺处理、混凝沉淀、过滤和臭氧氧化等处理后，污水中的悬浮杂质去除率为85%，COD的去除率为55%，出水的pH值约为7，符合预期试验结果。因此，本次化工污水处理试验方法有效地净化了工业污水。

3.2 生化处理

化工污水处理过程中常采用活性污泥中的微生物对COD进行去除。然而皂化化工污水中氯离子会腐蚀设备，同时微生物对氯离子的耐受范围有限，因此需要提高活性污泥的耐盐度，下面通过试验来说明如何提高活性污泥的耐盐度，本实验采用的皂化污水氯离子浓度为13 000mg/L，pH值约为7，水温12℃左右[3]。

此实验过程经过污泥培养增殖、污泥驯化和污泥稳定三个阶段。

（1）污泥培养增殖阶段

首先，将活性污泥和皂化污水加入容器中，由于温度较低，活性污泥增长缓慢，增长速率为3%。为了提高活性污泥的增长速率，在容器中加入酒精进行发酵，并观察容器中微生物增长速率的变化。对比进水水质和出水水质，判断出污泥活性的变化。3 d后对结果进行分析，出水COD的浓度较稳定，且显微镜活性污泥中微生物增长速率提高，活性污泥不断增长。10 d后，污泥增殖基本稳定，微生物活动也比较活跃，出水水质明显提高。

（2）污泥驯化阶段

在污泥驯化过程中，采用梯式耐盐驯化的方式。试验开始前设置好氯离子浓度梯度，浓度梯度可以设置成4 000、6 000、10 000、15 000 mg/L。氯离子浓度从4 000 mg/L增加到6 000 mg/L，活性污泥中的微生物对这个过程有一定的适应能力，通过进水水质和出水水质对比发现，出水COD含量高，污泥处理化工污水的能力下降。5 d后，出水中的COD含量明显降低，污泥处理化工污水的能力得到了加强。同时，随着氯离子浓度的升高，污水中的有机物含量减少。

（3）稳定阶段

污泥经过氯离子浓度驯化后，为提高COD去除率，可在容器中按照一定比例加入磷酸二氨、尿素等氮肥和磷肥。加入盐肥后，COD总去除率由之前的70%提升到90%以上，从而达到国家排放的标准。

采用生化法处理工业污水更加有利于生态环境的保护。通过对污泥培养增殖、驯化及稳定阶段的试验，提高其对皂化工业污水中氯离子的处理能力。同时，按照一定比例加入盐肥，提高了活性污泥对COD的去除率[4]。此外，活性污泥中的微生物生长有一定的周期性。在使用生化法处理化工污水的过程中，要了解微生物的生长周期，发现活性污泥对化工污水处理能力下降时要及时更换活性污泥，从而提高处理化工污水的能力。

4 结语

随着化工行业不断发展，化工企业对生产过程中产生的污水需要加大力度进行治理。通过采用泥法串膜法的组合方式处理环境污水，不仅能有效调节化工污水的pH值，还对污水中的悬浮杂质、疏水有机物和致色物质进行了有效的清除。同时，在处理化工污水的过程中采用生化处理的方式，不仅提高了活性污泥对皂化工厂废水中氯离子的处理能力，也能够保护生态环境，并提高化工行业处理污水的经济效益。