工程概況

  本處理工程的廢水為塑料再生清洗廢水。再生塑料是指通過(guò)預(yù)處理、熔融造粒、改性等物理或化學(xué)的方法對(duì)廢舊塑料進(jìn)行加工處理后重新得到的塑料原料，是對(duì)塑料的再次利用。廢塑料的回收再利用是資源型環(huán)保產(chǎn)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一部分，但不可忽視的是，廢塑料回收、再生過(guò)程中，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。塑料的再生主要有選料、粉碎、洗料、冷卻等工序。再生塑料業(yè)的水污染主要在粉碎清洗工序。清洗廢水中含有堿、磷、有機(jī)物、油脂物質(zhì)和懸浮物等污染物，其污染物一部分來(lái)源于清洗劑，一部分來(lái)源于瓶上原帶的雜質(zhì)和污漬。

  塑料清洗劑，其主要作用是去除塑料片上的油、膠等難以去除的污漬。主要成分為表面活性劑。目前我國(guó)生產(chǎn)的表面活性劑多屬于陰離子表面活性劑。陰離子表面活性劑在水中解離后，生成親水性陰離子。如脂肪醇硫酸鈉在水分子的包圍下，即解離為ROSO₂-O^-和Na⁺兩部分，帶負(fù)電荷的ROSO₂-O^-，具有表面活性。陰離子表面活性劑分為羧酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽和磷酸酯鹽四大類，具有較好的去污、發(fā)泡、分散、乳化、潤(rùn)濕等特性。廣泛用作洗滌劑、起泡劑、潤(rùn)濕劑、乳化劑和分散劑。

  陰離子表面活性劑以直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為主。LAS不是單一的化合物，可能包括具有不同鏈長(zhǎng)和異構(gòu)體的幾個(gè)或全部有關(guān)的26個(gè)化合物。由于LAS含有苯核，在環(huán)境中不易被完全降解。LAS在河水中15天的消失百分率為100%，在海水中14天為97%。經(jīng)研究，LAs生物降解的機(jī)理是烷基鏈的甲基的氧化、β-氧化、芳香環(huán)的氧化降解和脫磺化。LAS屬于生物難降解物質(zhì)，在我國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中把它列為第二類污染物質(zhì)。

  表面活性劑被使用后最終大部分形成乳化膠體狀物質(zhì)隨著廢水排入自然界，其首要污染物L(fēng)AS進(jìn)入水體后，與其他污染物結(jié)合在一起形成具有一定分散性的膠體顆粒，對(duì)工業(yè)廢水和生活污水的物化、生化特性都有很大影響。陰離子表面活性劑具有抑制和殺死微生物的作用，而且還抑制其他有毒物質(zhì)的降解，同時(shí)表面活性劑在水中起泡而降低水中復(fù)氧速率和充氧程度，使水質(zhì)變壞，若不經(jīng)處理直接排入水體，將造成湖泊、河流等水體的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題；LAS還能乳化水體中其他的污染物質(zhì)，增大污染物質(zhì)的濃度，提高其他污染物質(zhì)的毒性，而造成間接污染。此外，相當(dāng)一部分表面活性劑使用后直接被遺棄到水環(huán)境系統(tǒng)中，嚴(yán)重影響了周圍生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展。由此可見(jiàn)，該類廢水若不加以處理，必定會(huì)對(duì)環(huán)境造成了污染。

  該污水處理項(xiàng)目土建工程本來(lái)已經(jīng)由某設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)并已經(jīng)完成了部分工作量，因污水設(shè)計(jì)水質(zhì)發(fā)生變化，業(yè)主單位委托我司根據(jù)新的水質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)條件重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。

  受業(yè)主委托，根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)狀和對(duì)污水處理的要求以及地方政府有關(guān)法律法規(guī)，我司對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改造，編制了如下技術(shù)方案。

  結(jié)合廢水水質(zhì)特征及現(xiàn)場(chǎng)條件，并經(jīng)多方面考慮，我司擬采用“格柵井→集水井→中和池→沉砂池→調(diào)節(jié)池→反應(yīng)池1→初沉池→預(yù)酸化池→中轉(zhuǎn)池→UASB池→多級(jí)接觸氧化池→反應(yīng)池2→終沉池”處理工藝。

設(shè)計(jì)進(jìn)水水量水質(zhì)

1、廢水水量

  設(shè)計(jì)水量為800t/d，設(shè)計(jì)污水站為連續(xù)24小時(shí)運(yùn)行，且考慮到進(jìn)水水量的變化系數(shù)，本工程設(shè)計(jì)水量取40t/h。

2、設(shè)計(jì)水質(zhì)

進(jìn)水水質(zhì)如下：  表1  進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)           單位：mg/L（PH除外）

污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)

  根據(jù)業(yè)主的要求，處理后出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其具體排放濃度限值如下：

                    表2  出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)           單位：mg/L（PH除外）

工藝設(shè)計(jì)分析

  塑料再生廢水主要為表面活性劑廢水，廢水中COD、BOD、SS等指標(biāo)濃度較高，屬于高濃度有機(jī)廢水，具有以下特點(diǎn)：

  （1）廢水中含有較高濃度的懸浮物，其中既有無(wú)機(jī)物，也有有機(jī)物，還含有部分容易沉積的泥沙，必須對(duì)懸浮物進(jìn)行分類處理，不能混合處理。

  （2）污水呈弱堿性，pH為10-12，對(duì)金屬材質(zhì)有一定的腐蝕性，選用設(shè)備和管道時(shí)必須考慮耐腐蝕問(wèn)題。我司建議污水自集水池提升泵之后馬上進(jìn)行中和處理，后續(xù)設(shè)備可不用考慮堿性條件下的腐蝕問(wèn)題，降低工程投資。

  （3）溫度高達(dá)40-60度，選用設(shè)備和管道時(shí)須考慮溫度影響.

  （4）廢水成分復(fù)雜，廢水中除了含有表面活性劑和其乳化攜帶的膠體污染物外，還含有助劑、漂白劑和油類物質(zhì)等；廢水中的LAS以分散和膠粒表面吸附兩種形式存在。

  （5）廢水中的表面活性劑會(huì)造成水體起泡、產(chǎn)生毒性，且表面活性劑在水中起泡會(huì)降低水中的復(fù)氧速率和充氧程度，使水質(zhì)變壞，影響水生生物的生存，使水體自凈受阻。此外它還能乳化水體中其他的污染物質(zhì)，增大污染物質(zhì)的濃度，造成間接污染。

  LAS為該類廢水首要污染物，消除或降低其活性，是處理此類廢水中首先需要考慮的，同時(shí)考慮降低廢水的COD，BOD。廢水中LAS的去除可以有兩種途徑:一是將LAS從廢水中轉(zhuǎn)移或富集出來(lái)；二是將LAS徹底氧化分解，轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，消除LAS的毒害作用。

  生物法可直接處理偏堿性的表面活性劑廢水，設(shè)備簡(jiǎn)單，處理能力大，經(jīng)處理的出水符合排放要求，因而在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般需要輔助以其他處理技術(shù)以得到更好的處理效果。

  由于此廢水中含有較高的LAS和COD，且LAS在曝氣處理時(shí)易產(chǎn)生大量的泡沫，影響氧傳遞效率，因此在好氧處理前，需運(yùn)用其他方法進(jìn)行預(yù)處理。結(jié)合我司類似項(xiàng)目工程經(jīng)驗(yàn)，決定采用“沉砂+混凝沉淀+厭氧”方法對(duì)該廢水進(jìn)行預(yù)處理，有效地降低LAS含量與COD，再進(jìn)行生物降解。

污水處理工藝流程

  結(jié)合廢水水質(zhì)特征及現(xiàn)場(chǎng)可利用的條件，我司選用“沉砂池→調(diào)節(jié)池→反應(yīng)池1→初沉池→預(yù)酸化池→中轉(zhuǎn)池→UASB池→多級(jí)接觸氧化池→反應(yīng)池2→終沉池”處理工藝。

工藝說(shuō)明

  廢水進(jìn)入格柵井，通過(guò)井內(nèi)的格柵，去除廢水中的粗大粒雜物后自流至收集井。再通過(guò)泵將收集井中的廢水提升至中和池，因廢水呈堿性，需在此進(jìn)行中和處理，中和后的污水自流到沉砂池，除去容易沉淀的無(wú)機(jī)顆粒后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池的作用是均化水質(zhì)、均勻水量，并儲(chǔ)存污水，以防止突發(fā)事件的發(fā)生，保證后續(xù)處理工藝穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。調(diào)節(jié)池出水泵入至反應(yīng)池1，向其中投加藥劑，和污水中的大量懸浮物反應(yīng)生成容易沉淀的污泥。后進(jìn)入初沉池進(jìn)行泥水分離，然后自流入預(yù)酸化池。污泥則輸送至污泥池。在水解酸化菌作用下去除部分污染物并將大分子難降解有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，便于后續(xù)UASB池中的產(chǎn)甲烷菌利用，還避免了污水中的有毒有害物質(zhì)對(duì)產(chǎn)甲烷菌的毒害。預(yù)酸化池出水自流入中轉(zhuǎn)池，然后用泵將污水提升至UASB池，在產(chǎn)甲烷菌作用下，將污水中的大部分有機(jī)物分解成二氧化碳和甲烷。然后自流入多級(jí)接觸氧化池，污水經(jīng)過(guò)多級(jí)接觸氧化池，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣，進(jìn)一步去除廢水中大部分污染物質(zhì)。接觸氧化池出水進(jìn)入反應(yīng)池2，最后經(jīng)終沉池沉淀分離，出水自流入標(biāo)準(zhǔn)排放口達(dá)標(biāo)排放。終沉池污泥回流至水解酸化池和一級(jí)接觸氧化池，剩余污泥排至污泥池。

預(yù)計(jì)處理效
率

采用以上工藝以及設(shè)計(jì)參數(shù)，預(yù)計(jì)出水水質(zhì)如下：

表5-1：預(yù)計(jì)出水水質(zhì)