【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 理系統(tǒng)，利用“鐵碳微電解”和“Fenton試劑”的協(xié)同作用，將苯環(huán)被打開，長(zhǎng)鏈大分子轉(zhuǎn)化為短鏈小分子，降低廢水中的毒性，提高含苯廢水中的可生化性?！拌F炭微電解+Fenton試劑”預(yù)處理后的含苯廢水再進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理。根據(jù)文獻(xiàn)（Huang S X Hazard. Ind. Wastes 1991。24th, 583～592），在好氧及兼氧的情況下, 苯及甲苯一般可有＞99%的去除率。可見，生化單元對(duì)苯有較好的處理效果。本項(xiàng)目含苯廢水經(jīng)“鐵炭微電解+Fenton試劑+生化處理”后，可以達(dá)標(biāo)接管。根據(jù)廠內(nèi)現(xiàn)有處理設(shè)施的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，苯最終可降解到檢出限以下，具有良好的去除效果。綜上，德納化工濱海有限公司廢水經(jīng)上述工藝綜合處理后的出水水質(zhì)能夠達(dá)到相應(yīng)的接管標(biāo)準(zhǔn)，從技術(shù)可行性角度分析，該處理工藝可行。圖例： 廢水管道 污泥管道 加藥管道 空氣管道污泥濃縮池風(fēng)機(jī)PACT池UASB水解酸化池綜合調(diào)節(jié)池中和沉淀池壓濾機(jī)污泥加熱接管排放干污泥外運(yùn)兼氧池沉淀池污泥回流濾液回流事故池排放監(jiān)測(cè)池混凝沉淀池其他廢水加酸空氣污泥池含苯廢水堿H2O2高濃度調(diào)節(jié)池鐵碳微電解Fenton氧化氣提 現(xiàn)有污水處理工藝流程圖（1）含敏感因子及特征污染物廢水預(yù)處理根據(jù)前面的分析及參考類似項(xiàng)目的成功案例，現(xiàn)場(chǎng)采用“氣提+鐵炭微電解+Fenton反應(yīng)+中和沉淀”預(yù)處理廢水中的敏感因子及特征污染物污染因子是可行的。此工序已有，只要考慮現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)筑物及設(shè)備是否滿足即可。詳見第5部分，污水處理工程設(shè)計(jì)論證。（2）氣提吹脫、氣提法用于脫除水中溶解氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)。即將氣體（載氣）通入水中，使之相互充分接觸，使水中溶解氣體和揮發(fā)性物質(zhì)穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除污染物的目的。常用空氣或水蒸汽作載氣，前者稱為吹脫，后者稱為氣提。氣提原理就是根據(jù)亨利定律，提高一項(xiàng)分壓來降低另一相分壓。氣提是一個(gè)物理過程，它采用一個(gè)氣體介質(zhì)破壞原氣液兩相平衡而建立一種新的氣液平衡狀態(tài)，使溶液中的某一組分由于分壓降低而解吸出來，從而達(dá)到分離物質(zhì)的目的。例如，A為液體，B為氣體，B溶于A中達(dá)到氣液平衡，氣相中以B氣相為主（P=PA+PB），加入氣相汽提介質(zhì)C時(shí)，氣相中A、B的組分均降低（即P=PA+PB+PC）從而破壞了氣液平衡，A、B物質(zhì)均向氣相擴(kuò)散，但因氣相中以B為主，趨于建立一種新的平衡關(guān)系，故大量B介質(zhì)向氣相中擴(kuò)散，從而達(dá)到氣液相分離目的。通過控制氣提介質(zhì)的量可以控制氣提程度。此工序已有，只要考慮現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)筑物及設(shè)備是否滿足即可。詳見第5部分，污水處理工程設(shè)計(jì)論證。（3）其他工藝廢水鐵炭與Fenton氧化協(xié)同預(yù)處理（A）Fenton反應(yīng)機(jī)理亞鐵過氧化氫法又稱芬頓試劑法（Fenton’s Reagent），是一種催化氧化法。H2O2是氧化劑，如果投入少量Fe2+作催化劑，其氧化能力會(huì)大大提高，原因是Fe2+能催化H2O2分解產(chǎn)生HO，HO是目前已知的在水中氧化能力最強(qiáng)的氧化劑。Fenton試劑之所以具有非常強(qiáng)的氧化能力，是由于過氧化氫在催化劑鐵等存在時(shí)，能生成氫氧自由基（?OH）。該氫氧自由基比其他一些常用的強(qiáng)氧化劑具有更高的氧化電極電位（?OH+H++e=H2O，E0=），因此?OH是一種很強(qiáng)的氧化劑，另外氫氧自由基具有很高的電負(fù)性或親電子性，容易進(jìn)攻高電子云密度點(diǎn)，這就決定了?OH的進(jìn)攻具有一定的選擇性。氫氧自由基還具有加成作用。在H2O2+Fe2+ 系統(tǒng)中過氧化氫的分解機(jī)理為：Fe2++H2O2→Fe3++?OH+HO―Fe3++H2O2→Fe2++HO2?+Ｈ＋Fe2++?OH→Fe3+ +HO―Fe３++HO2?→Fe2++O2+Ｈ＋?OH +H2O2→H2O+HO2?Fe２++HO2?→Fe3+ +HO２―該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是過氧化氫分解速度快，因而氧化速率也非常較高。其作用原理：在Fe（Ⅱ）催化下，H2O2能產(chǎn)生活潑的氫氧自由基，OH這個(gè)基團(tuán)的氧化力電位電勢(shì)非常高，從而引發(fā)和傳播自由基鏈的反應(yīng)，加快有機(jī)物的氧化。（B）微電解機(jī)理微（內(nèi)）電解法是利用鐵碳粒料在電解質(zhì)溶液中腐蝕形成的微（電池）電解過程來處理廢水的一種電化學(xué)技術(shù)，又稱腐蝕電池法。其基本原理是，兩種電位不同的物質(zhì)（如鐵–碳，鋁碳等）在電解質(zhì)溶液中接觸浸泡就會(huì)形成原電池，并在周圍空間形成電場(chǎng)。在電場(chǎng)力作用下，水中帶電的污染物分子移向相反電荷的電極，并吸附在電極表面上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，降解成小分子物質(zhì)或使膠體電中和脫穩(wěn)。同時(shí)，電極反應(yīng)生成的產(chǎn)物也能與溶液中的污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。微電解系統(tǒng)中也可發(fā)生一系列化學(xué)物理過程，并產(chǎn)生絡(luò)合、置換、吸附、絮凝沉淀等作用，達(dá)到進(jìn)一步去除污染物的目的。鐵炭原電池電極反應(yīng)如下所示：Fe – 2e = Fe2+（陽(yáng)極反應(yīng)）E0（Fe2+/ Fe） = 2H+ + 2e = H2 （陰極反應(yīng)）E0（H+ / H2 ）= V當(dāng)有氧存在時(shí)陰極反應(yīng)如下：O2 +4H++4e=2H2O (酸性溶液) E0（O2／H2O）＝ O2+2H2O+4e＝4OH－ (中性或堿性溶液) E0（O2／OH－）＝ 由上述電極反應(yīng)的電極電位可知，在酸性充氧情況下鐵腐蝕最甚，而無氧時(shí)差得多；所以通常情況下微電解過程在酸性充氧條件下進(jìn)行。（C）Fenton試劑與鐵炭微電解的協(xié)同作用①Fenton試劑與FeC組合可以發(fā)揮很好的協(xié)同作用，利用FeC的吸附作用，延長(zhǎng)OH的反應(yīng)時(shí)間，增加對(duì)難降解有機(jī)物的分解效果。②由于FeC的運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于Fenton，因此，本體系可進(jìn)行組合式運(yùn)行，當(dāng)高效FeC系統(tǒng)能夠滿足廢水的處理要求，F(xiàn)enton段可以不運(yùn)行，以節(jié)省運(yùn)行成本。③微電解床出水加堿中和絮凝沉淀是該體系中的重要組成部分。通常用石灰乳［Ca（OH）2］作為中和用堿液，石灰乳本身就是一個(gè)助凝劑，它不僅價(jià)格便宜，而且形成的沉淀污泥也易于脫水，更重要的是Ca2＋能與許多污染物反應(yīng)形成沉淀物而被分離除去，如S2－、PO43－、F－及磺酸基－SO3－等。微電池反應(yīng)產(chǎn)物Fe2+和Fe3+本身是很好的絮凝劑，通過加入石灰乳和PAM進(jìn)行混凝沉淀，去除鐵鹽的同時(shí)對(duì)水中的其他有機(jī)物產(chǎn)生吸附、包裹、網(wǎng)捕作用，使其轉(zhuǎn)移到污泥中。對(duì)于含有重金屬的廢水，重金屬離子還可與鐵離子形成穩(wěn)定的鐵氧共沉淀物而被去除。此外，沉淀后廢水中殘留的少量Fe離子對(duì)后續(xù)的生化處理過程有促進(jìn)作用。此工序已有，只要考慮現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)筑物及設(shè)備是否滿足即可。詳見第5部分，污水處理工程設(shè)計(jì)論證。（1）水解酸化池由于本項(xiàng)目廢水比較難生化降解，宜采用水解酸化處理工藝對(duì)廢水進(jìn)行生化預(yù)處理，進(jìn)一步提高廢水的可生化性，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造有利條件。特別是停留時(shí)間長(zhǎng)的水解， HRT至少48小時(shí)，既有分子態(tài)的氧又有化合態(tài)的氧，在胞外酶的作用下能將環(huán)狀難開環(huán)有機(jī)物打成生物碎片，同時(shí)可去掉很大比分的硫酸鹽。常規(guī)厭氧過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷化階段等四個(gè)階段，水解酸化工藝是在水解池中把反應(yīng)控制在第二階段完成之前，控制不進(jìn)入第三階段，這種工藝摒棄了厭氧消化過程中對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格，將系統(tǒng)控制在缺氧狀態(tài)下的水解酸化階段。水解酸化通過水解菌、產(chǎn)酸菌釋放的酶促使水中難以生物降解的大分子物質(zhì)發(fā)生生物催化反應(yīng)，具體表現(xiàn)為斷鏈和水溶。液相中的溶解性物質(zhì)一部分在水解池內(nèi)被細(xì)菌吸收利用，轉(zhuǎn)化為能量及COCHNNH3等代謝產(chǎn)物，另一部分將隨水流進(jìn)入后續(xù)好氧生物處理階段被好氧菌代謝處理。微生物則利用水溶性底物完成胞內(nèi)生化反應(yīng)，同時(shí)排出各種有機(jī)酸。因此水解酸化過程廢水中易降解有機(jī)物質(zhì)減少較少，而一些難降解大分子物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為易于降解的小分子物質(zhì)（如：有機(jī)酸）。從而使廢水的可生化性和降解速度大幅度提高，后續(xù)的好氧生物處理可在較短的水力停留時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的COD去除率。：①出水BOD5/CODCr比值和溶解性有機(jī)物比例明顯增加，BOD5/～；②對(duì)COD、SS有較高的去除率，COD平均去除率為15～25%、SS處理率為40%50%；③不需要密閉的池，不需要水氣固三項(xiàng)分離器，不需要攪拌器，降低了造價(jià)和能耗，便于維護(hù)；④反應(yīng)控制在第二階段完成前，出水無厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕?，可改善處理廠（站）的環(huán)境；⑤第一、第二階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小，節(jié)省基建費(fèi)用。⑥水解池具有消化池的功能，不需要中溫消化池，剩余污泥少；本工程采用水解酸化處理工藝對(duì)廢水進(jìn)行生化預(yù)處理，進(jìn)一步提高廢水的可生化性，為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造有利條件。為了保證生化處理的效率，尤其是冬天仍能有很好降解效率，水解池地上部分的池壁采用保溫圍護(hù)設(shè)施，并考慮在池頂加蓋塑料大棚，條件允許的話可利用工廠的蒸汽余熱進(jìn)行加熱。此工序已有，只要考慮現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)筑物及設(shè)備是否滿足即可。詳見第5部分，污水處理工程設(shè)計(jì)論證。（2）UASB基本原理UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。UASB工藝特點(diǎn)（1）UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/L； （2）有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間長(zhǎng)，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為510kgCOD/； （3）無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)； （4）污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題； （5）UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。此工序已有，只要考慮現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)筑物及設(shè)備是否滿足即可。詳見第5部分，污水處理工程設(shè)計(jì)論證。（3）PACT池PACT法簡(jiǎn)介PACT法，即在好氧系統(tǒng)中投加一定量的粉末活性炭，并隨著污泥進(jìn)行回流和排放的一種技術(shù)）可以有效提高難以降解有機(jī)物去除效果與系統(tǒng)抵抗毒物沖擊能力；提高系統(tǒng)脫色效果和硝化反應(yīng)效率；改善污泥沉降效果和脫水性能，縮短系統(tǒng)水力停留時(shí)間；減少曝氣池的泡沫產(chǎn)生量，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性能。由于PACT法對(duì)于高濃度難降解廢水處理的適應(yīng)性和有效性，其廣泛應(yīng)用于印染廢水、石化廢水和各種化工廢水的處理中，取得了較好的應(yīng)用效果。此外，PACT是一種方便、有效的達(dá)標(biāo)升級(jí)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)出水水質(zhì)的需求改變活性炭的投加量，具有較大的靈活性。PACT工藝是一種較成熟、常用的好氧生物處理技術(shù)之一。其主要特點(diǎn)是在降低有機(jī)物濃度的同時(shí)能起到很好的除磷脫氮作用。池內(nèi)設(shè)置PC填料水流特性十分穩(wěn)定，易掛膜，是生物膜生長(zhǎng)的最佳場(chǎng)所。好氧生物氧化池采用推進(jìn)式曝氣方法，污水在生化池內(nèi)與水中的溶解氧不斷接觸并不斷推進(jìn)，以充分使填料上的生物膜與污水中的有機(jī)物得到充分接觸降解。生化系統(tǒng)設(shè)計(jì)停留時(shí)間90小時(shí)，氣水比為15：1，氣源由二臺(tái)BK型羅茨鼓風(fēng)機(jī)提供。曝氣器為橡膠中微孔曝氣器。該曝氣器優(yōu)點(diǎn)為：布?xì)饩鶆?、使用壽命長(zhǎng)、氧的利用率高、拆卸方便。PACT法特點(diǎn)（1）可以提高難以降解有機(jī)物去除效果；（2）提高系統(tǒng)抵抗毒物沖擊能力；（3）提高系統(tǒng)脫色效果；（4）改善污泥沉降效果和脫水性能；（5）提高硝化反應(yīng)效率；（6）縮短系統(tǒng)水力停留時(shí)間；（7）減少曝氣池的泡沫產(chǎn)生量；（8）提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性能；PACT池與前面的兼氧池可形成“A/O”系統(tǒng)，通過內(nèi)循環(huán)，可以達(dá)到脫氮的目的。反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分，脫氮效果明顯；硝化池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)；好氧段的前段采用強(qiáng)曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證缺氧段的缺氧狀態(tài)。污水中的氨氮，在充氧的條件下（O段），被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量