氧化偶合絮凝—接触生物氧化处理电子工业废水探究

氧化偶合絮凝—接触生物氧化处理电子工业废水探究摘要：采用氧化偶合絮凝和生化试验，确定了废水处理最佳工艺流程，研究了药剂种类、加药量对COD去除率的影响。结果表明，氧化偶合絮凝剂对该有机废水有较好的净化效果，对生化处理具有促进作用，当氧化偶合絮凝剂投加量150mg/L，停留时间7h时，系统进水COD为1500mg/L，经氧化偶合絮凝、两极好氧处理后，出水COD可达100mg/L以下，总去除率可达94%以上，达到了工业废水排放标准。关键词：电子工业废水；氧化偶合絮凝；接触氧化；废水处理Abstract:Thebestprocessoftreatingwastewaterwasdefinedbyoxidation-flocculationandbiochemicalexperiment.ThekindsofagentanddosageaffectingtheremovalefficiencyofCODwerestudied.Experimentresultsshowedthattreatingwastewaterbyoxidation-flocculationwaseffectiveandpromotedbiochemicaltreatment,whenthedosagewas150mg/L,staytimewas7handtheinfluentCODwas1500mg/L,afterbeingtreatedbyOxidation-flocculation/O/OtheeffluentCODcanbe8 reducedtolessthen100mg/Lwiththetotalremovalefficiencymorethen94%tomeetthewastewaterdischargestandard.Keywords:electronicswastewater;oxidation-flocculation;contactoxidation;wastewatertreatment中图分类号：[F287.2]文献标识码：A文章编号：某电子产品工厂在生产过程中排放的废水中含有大量磷酸盐、己二酸铵等污染物，COD在1500~2000mg/L，该废水组成复杂，废水呈酸性，难以直接进行生化处理，而采用一般物化处理又难以达标排放。目前国内外对有机工业废水的处理主要采用物化-水解酸化加好氧法[1~2]、和生化加絮凝法[3~4]等，而对电子工业废水处理尚未见报道。本实验研究了氧化偶合絮凝-接触生物氧化组合工艺处理电子工业废水的可行性和处理效果，确定了合理经济的设备运行参数，为工厂实际操作提供依据。1方法和设备1.1废水水质废水取自广东省某电子产品生产厂，废水呈灰白色，浊度高，含有己二酸铵、磷酸盐、铝离子等污染物，每天排放量约300m3。其水质特征为pH5~5.5，COD1400~1650mg/L，BOD5550~640mg/L，NH3-N200~280mg/L，TP150~220mg/L。8 1.2氧化偶合絮凝试验采用新型氧化偶合絮凝复合药剂（自制），对废水进行预处理。烧杯试验，采用六联搅拌器搅拌，先以300r/min快搅1min，再以60r/min慢搅15r/min，沉淀30min后，取上层清液进行分析。动态试验在絮凝模拟装置中进行，废水经水泵打入混合池中与药剂混合1~2min后，进入反应池进行絮凝反应10~15min，沉淀45~60min，污泥由底部排出。1.3生化处理试验采用两级接触生物氧化，对预处理后废水进行生化处理；两级好氧柱工作容积均为35L，停留时间均为7h，柱内均装有填料；生物菌种为优势菌加兼氧性活性污泥，经一周驯化挂膜后，逐步加入预处理后废水，进行生化处理试验，定期分析一级好氧和二级好氧出水中各项指标。1.4废水处理工艺根据水质分析和烧杯试验，该废水处理采用氧化偶合絮凝、两级接触生物氧化。工艺流程如图1所示。图1工艺流程示意Fig.1Workprocess2结果与讨论2.1絮凝试验8 根据废水水质特征，试验对废水进行絮凝预处理，结果见表1。表1絮凝试验结果由表1可知，采用PAC、PFS絮凝剂对废水COD的去除率仅为35%左右，出水COD在900mg/L以上；添加PAM助凝剂对TP的去除率有所增大，但对COD的去除增加有限。氧化偶合絮凝剂在处理过程中充分发挥氧化、絮凝、吸附、共沉等作用，不仅对悬浮物和胶体性物质有去除效果，同时可以将溶解性有机物氧化成带负电荷的微胶粒，最后絮凝、吸附除去[5]。因此，采用氧化偶合絮凝剂对废水中COD的去除率高达55%，出水COD在700mg/L以下。另外，从表1中可以看出，氧化偶合絮凝剂可以根据水质进行复配，使pH值从5.4升高到6.4，为后续生化处理提供条件。图2药剂投加量与COD去除率的关系Fig.2TheinfluenceofdosageontheremovalefficiencyofCOD从图2可以看出，当药剂投加量为140~160mg/L时，COD的去除率达55%以上，出水COD在700mg/L以下，满足试验要求，故试验选择药剂最佳投药量为150mg/L。2.2氧化偶合絮凝动态模拟试验8 在烧杯试验基础上，采用模拟装置进行动态试验，连续运行5天（批次），每隔4h检测一次，取其平均值，试验结果如表2所示。表2氧化偶合絮凝试验结果注：药剂投加量150mg/L，流量5L/h，温度28℃。表2可见，采用氧化偶合絮凝技术，出水pH可升高到6.4以上，COD、TP和NH3-N去除率分别为56.2%、98.1%和79.4%，出水COD均在700mg/L以下，达到了废水预处理目的。2.3生化动态模拟试验由于接触氧化法具有耐冲击负荷，基本无污泥膨胀，维护管理方便等优点，所以试验选择接触氧化法作为好氧处理工艺，为了保证最终出水达到COD≤100mg/L，工艺采用二级好氧。试验结果如表3和表4所示。表3废水一级好氧处理结果注：流量5L/h，停留时间7h，温度28℃。表4废水二级好氧处理结果注：流量5L/h，停留时间7h，温度28℃。从表3可知，当一级好氧柱进水COD小于700mg/L时，一级好氧出水在2008 mg/L以下，COD、TP、NH3-N和BOD5平均去除率分别为70.2%、21.2%、65.5%和71.6%，出水BOD5与COD的比值为0.4。由表4可知，当生化进水COD小于700mg/L时，经二级好氧处理后，出水COD小于100mg/L，TP小于1.5mg/L，NH3-N小于8mg/L，达到了排放要求，此时BOD5与COD的比值为0.22，说明二级出水中可生化降解的有机物已很少。2.4最佳工艺条件下试验结果在氧化偶合絮凝剂投加量150mg/L，废水流量5L/h，好氧柱停留时间7h工艺条件下，试验结果如图3、图4和图5所示。图3对COD的去除效果Fig.3TheremovalefficiencyofCOD图4对TP的去除效果Fig.4TheremovalefficiencyofTP图5对NH3-N的去除效果Fig.5TheremovalefficiencyofNH3-N由图3、图4和图5可见，采用氧化偶合絮凝-生化组合工艺对电子工业废水有较好的去除效果，在最佳工艺条件下，COD总去除率平均高达94%以上，TP总去除率平均高达98%以上，NH3-N总去除率平均高达97%以上，最终出水COD小于100mg/L，TP小于1.5mg/L，NH3-N小于8mg/L，达到了当地工业废水排放要求。3结论8 3.1电子工业废水成分复杂难处理，采用单一物化处理或生化处理都很难达到排放要求。采用氧化偶合絮凝-生物接触氧化组合工艺，能有效地去除COD、BOD5、TP和NH3-N。3.2氧化偶合絮凝技术具有氧化和絮凝两种功效为一体，对COD、TP和NH3-N均有较好去除效率，为后续生化处理奠定基础。3.3当废水进水COD在1500mg/L以下，流量为5L/h，药剂投加量为150mg/L，停留时间7h时，经过氧化偶合絮凝和两级好氧处理后，出水COD小于100mg/L，TP小于1.5mg/L，NH3-N小于8mg/L，达到了当地工业废水排放要求。参考文献[1]章非娟，史平。复合式厌氧反应器处理含硫酸盐有机废水的研究[J]。给水排水，2002，28（5）：39~41[2]吴未红，袁兴中，曾光明等。电极-生物膜法处理铜酸洗废水[J]。中国环境科学，2005，25（2）：236~240[3]潘碌亭，肖锦，朱云。含高浓度季铵盐废水处理工艺研究[J]。中国给水排水，2000，16（10）：57~59[4]祁佩时，李欣，程树辉。水解-混凝-复合生物池工艺处理印染废水的工程应用[J]。给水排水，2003，29（3）：44~478 [5]潘碌亭，肖锦，赵建夫等。新型高效氧化偶合絮凝剂COF-I的研制及其应用研究[J]。环境污染治理技术与设备，2004，5（6）：39~42注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。8