來源:污水處理工程
在工業蓬勃發展的當下,化工園區因產業集聚優勢成為經濟增長的重要力量。眾多化工企業入駐帶來經濟效益的同時,廢水處理難題也愈發突出。
精細化工、制藥企業排放的廢水成分復雜,含大量難生物降解物質、毒害污染物且濃度高,加之企業數量增多使廢水總量攀升,園區原有污水處理廠面臨巨大壓力,污水達標排放困難,升級改造刻不容緩,這關乎園區可持續發展與生態安全。
預處理是化工園區廢水處理的關鍵起始環節,采用多種方法提升廢水可處理性。
芬頓 + 絮凝法
芬頓系統利用過氧化氫(H?O?)與二價鐵離子(Fe2?)在酸性條件下反應,生成強氧化性的氫氧自由基(?OH)。?OH 能氧化分解難降解有機物,降低生物難分解的 COD,比如將芳香族化合物開環轉化,改善廢水可生化性;處理染料廢水時,能打開不飽和鍵實現脫色降 COD。
反應后廢水中殘留的 Fe2?和 Fe3?會干擾后續生化處理,通過加堿調節 pH,使鐵離子形成 Fe (OH)?和 Fe (OH)?沉淀。新生成的膠體有強吸附性,可去除膠體 COD 和色度,再投加助凝劑 PAM,促使絮體變大加速沉降,凈化水質。
鐵碳微電解法
鐵碳微電解是借助鐵和碳構成的微小原電池處理廢水。當廢水流經鐵碳填料時,在酸性環境下,鐵作為陽極失去電子變成 Fe2?,碳作為陰極,水中的 H?在陰極得到電子生成氫氣。這一過程產生的新生態 Fe2?和 [H] 具有較強還原性,能將廢水中的部分有機物還原,還能使大分子有機物斷鏈分解為小分子,提高廢水可生化性。同時,Fe2?水解生成的 Fe (OH)?和 Fe (OH)?膠體可吸附部分污染物。例如,對于含硝基苯等難降解有機物的化工廢水,經鐵碳微電解處理后,硝基苯被還原為苯胺,可生化性顯著提升。
厭氧生物處理:關鍵環節
厭氧生物處理在無氧環境下,通過厭氧微生物分階段分解廢水中有機物。水解階段,厭氧微生物分泌胞外酶將大分子有機物分解為小分子,如多糖變單糖、蛋白質變氨基酸;酸化階段,小分子進一步轉化為揮發性脂肪酸、醇類等;產甲烷階段,產甲烷菌將乙酸、氫氣和二氧化碳轉化為甲烷。該方法能大幅降低有機物含量,減少后續處理負荷,產生的沼氣可回收利用,且對高濃度有機廢水處理效果好,適應化工園區廢水特點,為后續好氧處理創造有利條件,提升生化系統穩定性與效率。
活性污泥法
活性污泥由多種微生物與懸浮、膠體物質混合而成,在曝氣池中,持續曝氣為微生物提供有氧環境,微生物以廢水中小分子有機物為食,經有氧呼吸代謝將其分解為二氧化碳、水和自身細胞物質,降低 COD 濃度。實際運行中,活性污泥濃度、曝氣強度、廢水停留時間等因素影響處理效果,需精準調控。
生物膜法
微生物附著在固體載體表面形成生物膜,廢水流經時,有機物被微生物吸附、氧化分解。以生物接觸氧化池為例,池內填料上的生物膜與循環廢水充分接觸,攝取有機物進行代謝,達到凈化目的。生物膜法抗沖擊負荷能力強、污泥產量少,適合處理成分復雜、水質水量波動大的化工園區廢水,能在復雜工況下保持穩定處理效果。
吸附法
活性炭憑借豐富孔隙和大比表面積,通過物理吸附和表面官能團的化學吸附,去除廢水中殘留微量有機物、重金屬離子及色度。對難降解有機污染物,活性炭孔隙吸附截留降低濃度,官能團與部分污染物反應增強吸附效果,使廢水指標達更高標準。
膜分離法
根據膜孔徑不同,膜分離技術分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)。MF 和 UF 去除懸浮顆粒、膠體及大分子有機物;NF 截留二價及以上重金屬離子和部分小分子有機物;RO 去除幾乎所有雜質,提升水質滿足中水回用或更高排放標準,實現水資源循環利用,降低企業用水成本與環境水資源壓力。
通過多元預處理、生化處理和深度處理協同,化工園區污水處理廠能有效應對復雜廢水,降低污染物濃度、提升可生化性、確保水質達標,為園區綠色發展提供保障。但污水處理廠升級改造是長期復雜過程,需依據廢水水質水量變化持續優化工藝、引入新技術,適應嚴格環保要求,守護園區生態環境。