福建染料及染料中间体废水处理

       福建废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以达到国家排放标准，废水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域。

       采用工艺：

       一、A2/O工艺

       1. 工艺简介

A2O（AAO法）生物脱氮工艺将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来，取长补短，更有效地去除水中的有机物。污水依次经过厌氧池-缺氧池-好氧池被降解。

       2. 工艺流程

图1  A2O法同步脱氮除磷工艺流程

       各反应器单元功能：

（1）厌氧反应器：原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，该反应器的主要功能是释放磷，同时对部分有机物进行氨化；

（2）缺氧反应器：首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q为原污水流量）；

（3）好氧反应器—曝气池：这一反应单元是多功能的，去除BOD、硝化和吸收磷等均在此处进行，这三项反应都是主要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的P，而污水中的BOD（或COD）则得到去除，流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器；

（4）沉淀池：功能是泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。

       二、SBR工艺

       1. 工艺简介

       SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。污水在反应池中按序列、间歇进入每个反应工序，即流入、反应、沉淀、排放和闲置五个工序。

       2. 工艺流程

图2 传统SBR工艺流程

图3 SBR池工作状态示意图

       各水池功能：

       （1）进水阶段：指从向反应器开始进水至到达反应器最大容积时的一段时间。进水阶段所用时间需根据实际排水情况和设备条件确定。在进水阶段，曝气池在一定程度上起到均衡污水水质、水量的作用，因而，对水质、水量的波动有一定的适应性；

       （2）反应阶段：废水达到预定容积，进行曝气或搅拌反应，去除有机物、硝化、脱氮除磷；

       （3）沉淀阶段：停止曝气和搅拌，相当于传统活性污泥的二沉池，污泥通过重力沉降实现固液分离。沉淀过程一般是由时间控制的，沉淀时间在0.5—1h之间，甚至可能达到2h，以便于下一个排水工序；

       （4）排水阶段：从反应器中排除污泥的澄清液，一直恢复到循环开始时的最低水位，该水位离污泥层还要有一定的保护高度。反应器底部沉降下来的污泥大部分作为下一个周期的回流污泥，过剩的污泥可在排水阶段排除，也可在待机阶段排除；

       （5）闲置阶段：为维持活性污泥活性，进行必要的搅拌或曝气，若考虑节能或厌氧状态下释磷，也可不进行搅拌或曝气，即根据需要可进行搅拌或曝气。闲置不是一个必需的步骤，可以去掉。

       三．垃圾渗滤处理

       1.工艺简介

       随着城市生活水平的不断提高，我国城市垃圾产量也急剧增大，卫生填埋仍将是我国当前主要的垃圾处理方式之一。垃圾填埋过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋等产生多种代谢物质，形成高浓度的有机废液，即垃圾渗滤液。渗滤液一旦进入外部环境就会造成严重的二次污染。当前，城市垃圾渗滤液的处理取得了一定的研究成果。但由于其水质极为复杂，目前我国在渗滤液的经济有效处理方面仍然存在一些问题。国家环保部2008年4月1日颁布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）规定，现有和新建生活垃圾填埋场自2008年7月1日执行表2规定的水污染物排放浓度限值，2011年7月1日起，现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液并执行表2规定的水污染物排放浓度限值。

       2.垃圾渗滤液特点

       BOD5、CODcr浓度高，远远高于城市污水；垃圾渗滤液中有机污染物种类多，其中有难以生物降解的奈、菲等非氯化芳香组化合物、氯化芳香组化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等。生活垃圾渗滤液中含有十多中金属离子，其中的重金属离子会对微生物产生抑制作用；氨氮含量高，C/N比例失调，磷原素缺乏，给生物处理带来一定的难度

       3.主流工艺

       各水池功能：

       1）A/O系统

       从水质和达标排放的要求，通过对生化处理的优化，本设计采用了A/O系统，A段代表缺氧段，O代表好氧阶段，由于好氧段存在以下过程：有机物的转化途径为：

       有机物+ O2           CO2 + H2O + 能量

       有机物 + P + NH3 + O2           原生质（新细胞）+ CO2 + H2O

       进行上述过程（碳氧化）的微生物以异氧型兼氧细菌占主体。其特点是：

       ①以有机物为食物，通过对有机物的分解提供新陈代谢所需的碳源和能源；

       ②既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸（发酵）。

       ③以菌胶团细菌为主，也有一些丝状菌。

       氨氮的转化途径为：

       NH4++1.5O2     NO2－+H2O+2H

       NO2－+0.5O2     NO3－

       NH4++2O2     NO3－+H2O+2H+

       硝化段的混合液回流至A段。在A段发生反硝化作用，反应过程为：

       NO3－+5[H]     0.5N2+2H2O+OH－

       NO2－+3[H]     0.5N2+H2O+OH－

       经过碳氧化-硝化-反硝化过程，渗滤液中的有机物和氨氮大部分被转化为无机物（CO2、H2O、N2）从水中去除，一小部分则转化为细胞物质，通过定期排泥被排出系统。

       生化反应器设有一级硝化反硝化工艺，在硝化池中，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，氨氮一部分通过生物合成去除，大部分在驯化产生的高效的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的。硝化池内为提高氧的利用率，采用特殊设计的曝气机构，保证氧的利用率高达35％。

        2) 超滤系统

       超滤UF采用孔径0.03μm的超滤膜，膜生化反应器通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度高达15-30g/L，经过不断驯化形成的微生物菌群，对渗滤液中难生物降解的有机物也能逐步降解。系统出水无菌，无悬浮物。

       超滤分离技术采用特定的膜，在一定的工作压力下，去除或浓缩原液中的物质。薄膜过滤属于错流过滤不同于传统的过滤――全流过滤，传统的粗过滤是将溶液垂直通过一滤媒来除去其中的悬浮固体。所有的液体在通过滤媒后由同一出口流出。此类过滤装置包括袋式过滤器，砂滤等，粗过滤法只能去除超过1μm的不溶性颗粒。薄膜分离系统可以去除小颗粒及溶盐，其原理是：加压的原液平行通过薄膜表面，部分的水流通过薄膜，被截留的颗粒在剩余的水流中浓度越来越高。由于溶液是连续性地流过，被截留的颗粒不会沉积，反而会被浓缩液带走。因此，一进水流在通过薄膜后便分为两道：通过薄膜的溶液（渗透液）和残留的浓缩液。错流过滤这种过滤方式的主要优点是：薄膜截留下来的物质被流体不断的带走，这在一定程度上相当于膜表面被连续的清洗，这样就延长了膜的寿命，并降低了维护和清洗的费用。相反，传统过滤中被截留的物质积累在过滤介质上，必须定期清洗更换介质。

       3) 纳滤系统

       纳滤膜均属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是出水水质好。MBR的出水氨氮指标已经基本达标，但部分难降解有机物尚不能去除，采用纳滤进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮，同时可进一步脱盐处理，确保出水COD达到排放要求。由于纳滤具有纳米级的分离切割孔径，所以其可以去除不可生化有机物和绝大部分的COD、BOD、NH3-N、SS、重金属、大肠杆菌和色度等，其出水稳定。但纳滤处理后得到的清水仍然难以达到排放标准，因此在纳滤后面需进入反渗透系统作进一步处理，这样就可以保证达到排放标准。超滤预处理后，采用纳滤净化，水回收率可达到75%以上，COD、重金属离子及多价非金属离子(如磷等)得到相应的控制。

       4) 反渗透系统

       反渗透膜也属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是脱盐率高，出水水质稳定。反渗透系统选用进口抗污染卷式反渗透复合膜作为脱盐组件，这种膜对前处理要求相对较低，pH值适应范围广，便于进行化学清洗，膜性能稳定，持久性好。膜组件脱盐率在95-99%。由于纳滤清液水质已非常好，反渗透系统回收率可达到80%，反渗透清液稳定达标，可直接排放或回用。