日化化工废水处理分析,两个案例,它们的处理难点和方法是什么?

漓源环保 2025-03-26 09:24:16
一、典型案例分析

案例1:洗发水生产废水处理某洗发水生产企业的废水处理系统面临COD浓度高(4800-5200mg/L)、LAS含量大(220-280mg/L)的难题。该企业采用"混凝气浮+芬顿氧化"预处理工艺,通过投加PAC和PAM药剂,有效去除悬浮物和胶体物质。后续采用"水解酸化+UASB+接触氧化"的生化组合工艺,成功将COD降至65mg/L以下。该系统特别设计了沼气回收装置,将UASB产生的沼气用于锅炉供热,实现能源回用。

案例2:洗洁精废水处理一家洗洁精生产厂遇到泡沫严重的问题,泡沫厚度经常超过30cm。该厂采用"两级气浮+臭氧催化氧化"预处理工艺,显著降低了LAS浓度。在生化处理阶段选用IC反应器和MBR膜系统组合工艺,不仅解决了泡沫问题,还实现了COD从7500mg/L降至75mg/L的显著效果。为控制泡沫,系统配备了机械消泡器和化学消泡剂双重保障措施。

二、主要处理难点

难点1:水质波动大日化企业因产品切换频繁,导致废水成分和浓度变化剧烈。某沐浴露生产厂在换产时,COD浓度可在8小时内从3000mg/L骤升至8000mg/L。解决方案包括设置足够容积的调节池(建议HRT≥24小时),并安装在线监测设备实时调整工艺参数。

难点2:泡沫控制困难高浓度LAS容易在好氧处理阶段产生大量泡沫。某企业曾因泡沫携带污泥外溢,导致出水SS超标。有效的控制措施包括:预处理阶段确保LAS去除率>90%,好氧池投加专用消泡剂,并设置机械消泡装置。

难点3:盐分冲击影响设备清洗废水常含有高浓度盐分(NaCl可达8000-12000mg/L)。某企业生化系统曾因盐分冲击导致微生物大量死亡。解决方案是对高盐废水单独收集处理,生化段投加耐盐菌种,并严格控制进水盐分变化梯度。

难点4:难降解有机物硅油、珠光剂等物质难以被常规工艺降解。某企业采用"紫外-过硫酸盐"高级氧化工艺,成功将硅油的去除率提升至92%。该工艺产生的SO₄⁻·自由基具有强氧化性,能有效破坏难降解有机物结构。

难点5:污泥膨胀问题日化废水易引发丝状菌膨胀,SVI值常超过150mL/g。某企业通过调整C/N比至100:5:1,并间歇投加次氯酸钠(10-15mg/L),成功将SVI控制在80-120mL/g的正常范围。采用MBR工艺可完全避免二沉池跑泥问题。

一、物化预处理技术原理

混凝气浮工艺通过化学与物理协同作用实现污染物分离。投加聚合氯化铝(PAC)时,其水解产生的Al³⁺通过电中和作用压缩胶体颗粒的双电层,中和表面活性剂(LAS)的负电荷,使微细悬浮物脱稳聚集。聚丙烯酰胺(PAM)的长链分子进一步通过吸附架桥作用,将脱稳颗粒连接成网状絮体。溶气系统在0.3MPa压力下释放30-50μm微气泡,气泡与絮体结合后,因密度差快速上浮至水面,刮渣机清除浮渣后,LAS去除率可达85%以上,同步降低COD浓度24-32%。

二、生化处理技术原理

水解酸化工艺通过兼性菌代谢改造大分子物质。在缺氧环境(DO<0.5mg/L)中,微生物分泌胞外酶将LAS等大分子分解为短链脂肪酸和醇类物质。磺酸基团(-SO₃H)被水解为硫酸根离子,使B/C值从0.2提升至0.35以上,为后续生化处理创造有利条件。

UASB厌氧反应器依托颗粒污泥实现高效降解。反应器底部维持35℃中温环境,颗粒污泥(直径1-3mm)内部形成分层菌群:外层水解酸化菌分解有机物为乙酸,内层产甲烷菌将乙酸转化为CH₄和CO₂。顶部的三相分离器利用密度差异,使沼气上升收集,污泥沉降回流,处理水溢流排出。容积负荷可达6-8kgCOD/(m³·d),COD去除率稳定在75-85%。

生物接触氧化法结合活性污泥与生物膜技术优势。填料表面生长的生物膜包含菌胶团、原生动物等多级生态系统,好氧菌通过β-氧化途径降解有机物,硝化菌将NH₄⁺逐步氧化为NO₃⁻。采用多段曝气设计(DO梯度2→4mg/L),前段高负荷区主要去除COD,后段低负荷区完成硝化反应。填料比表面积>350m²/m³,生物量可达传统活性污泥法的3-5倍。

三、深度处理技术原理

活性炭吸附依靠多孔结构实现深度净化。粒径1-2mm的煤质活性炭具有发达的微孔结构(比表面积>1000m²/g),通过范德华力和化学键合作用吸附残留有机物。对分子量200-300的芳香族化合物吸附效率可达95%以上。饱和炭可通过热再生法(850℃无氧环境)恢复80%以上吸附能力。

紫外催化氧化通过光化学反应彻底矿化污染物。254nm紫外线激活TiO₂催化剂表面电子,产生电子-空穴对,与水中溶解氧反应生成·OH和O₂⁻等活性基团。这些强氧化剂可破坏LAS的碳链结构,最终将其分解为CO₂和SO₄²⁻。在30mJ/cm²辐射剂量下,COD二次去除率可达40-50%。

四、工艺协同作用机理

预处理单元通过混凝气浮去除LAS及悬浮物,高级氧化技术破解难降解有机物分子结构,将废水B/C值提升至0.35以上。水解酸化段进一步将大分子转化为小分子有机物,为厌氧处理创造基质条件。UASB反应器承担主要有机负荷,将COD从4000mg/L降至600mg/L以下。好氧单元完成剩余COD降解和氨氮硝化,深度处理最终确保出水COD<80mg/L、LAS<1mg/L。各单元形成"物化破毒-厌氧削峰-好氧提标-深度保障"的完整处理链。

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