保險粉廢水處理工（gōng）藝

山（shān）東91视频网環境科技有限公司出產的保險粉是一種強還原劑，廣泛應用於紡織工業的還原性染色、還原清（qīng）洗（xǐ）、漂白以及有機合成、木漿造紙等領域〔1〕。20世（shì）紀90年代後，跟（gēn）著保險粉製備新工藝在（zài）中國的（de）構成（chéng）與老（lǎo）練，以及紡織工業的迅速發展，我國保險粉（fěn）出產（chǎn）能力得到迅猛進步（bù）〔2〕，成為保險粉出口（kǒu）大國。現（xiàn）在，全國保險（xiǎn）粉年產量大約（yuē）40萬t。而每出產1 t保險粉需排放鹽析（xī）廢水（shuǐ）8 t〔3〕，廢水排放量急劇增大。保險（xiǎn）粉產業排放的廢水的COD高達105 mg/L以上，且汙染物種類繁複，首要包含（hán）甲酸鈉、焦亞硫（liú）酸鈉、二氧化硫、甲醇和環氧乙烷等，此外還含（hán）有甲酸（suān）甲酯（zhǐ）、Bunte 鹽、亞硫（liú）酸鈉（nà）等副產物（wù）〔2〕，其水（shuǐ）質（zhì）的物（wù）化性質較特殊，可生（shēng）化性差（chà），處理難度大。現在，對保險粉廢水的處理首要選用（yòng）物化手段，如化學氧（yǎng）化、酶催化氧化、光催化氧化、混凝（níng）Fenton法等〔2, 3, 4, 5, 6〕。選用上述（shù）辦法處理保險粉廢水，存在很多缺乏，如操作過程較為複（fù）雜;處理費用偏高;處理後出水COD高，難以到達排放規範要求等。厭氧—好氧串（chuàn）聯工藝已廣泛應用於各種難生物（wù）降解的化工廢水的處理，並取得了較好的處理作用（yòng）〔7〕，但鮮有將其應（yīng）用於保險粉廢（fèi）水的處理。

　　對此，本研討選用預處理—厭氧—兩級SBR生物組合工藝（yì）處理（lǐ）此類廢水。該組合工藝具（jù）有運（yùn）轉簡單，實用性強的特色，能夠一次性處理該類廢水的處理難題。本研討經過實驗重點調查了組合工藝各工序段對保險粉廢水（shuǐ）中COD的去（qù）除作用，以期為保險粉廢水處理的實踐工（gōng）程設計供給參閱。

　　1 實驗材（cái）料與辦法

　　1.1 廢水水質（zhì）

　　實驗用水取自株洲某保險粉出產廠排放的廢（fèi）水，其水質（zhì）：pH 5.80～6.02，COD 12 800～22 400 mg/L，SS 400 mg/L，氨氮 0.45 mg/L，硫化物13.6 mg/L，TOC 8 185～8 849 mg/L，總（zǒng）鐵4.5～6.8 mg/L。

　　1.2 實驗辦法（fǎ）

　　實驗選用ASBR、兩級SBR反響器，實驗流程如圖 1 所示。



圖 1 實驗流程

　1.2.1 保險粉廢水的預處理

　　保險粉廢水可生化性差，首要是因為其（qí）間的賤價硫（liú）化物（wù）、硫醇、亞鐵等對生化體係有必定（dìng）的毒（dú）害作用〔8〕 ，然後限製了生化處理的作用。本研討選用適度氧（yǎng）化結合混凝沉積（jī）對廢（fèi）水進行減毒預處理，為後續生化體係供給傑出的基質。

　　1.2.2 厭氧處理（lǐ）

　　厭氧處理體係為（wéi）ASBR反響（xiǎng）器（qì），選用有（yǒu）用容積為3.5L的玻璃容器，置於(35±1)℃恒溫培養箱中，每次換水用氮氣進行厭氧維護。向厭氧進水中投加碳酸氫鈉調理（lǐ）pH在6.5～7.5之間，按照m(COD)∶m(N)∶m(P)=200∶5∶1以NH4Cl、Na2HPO4補充氮源（yuán）與磷源，以氯化鐵（tiě）、硫酸銅、碘化鉀、硫酸錳、氯化鈷、硫酸鋅等（děng）製造的混合（hé）液供給微量元（yuán）素。厭氧反（fǎn）響工藝程（chéng）序操控為充水0.5h，反響22h，沉積0.5h，排水、排（pái）泥和擱置1h。厭氧處理分3個階段進行（háng），馴化期、負荷進（jìn）步期和安穩期（qī）。接種來自（zì）於湘（xiāng）潭河西汙水處理廠的顆粒汙泥進行馴（xùn）化。馴化階段，選用集（jí）中進水方式，廢水中按比例投加（jiā）必定量的葡萄糖作為碳源（yuán），並（bìng）逐漸添加廢水在進水中的比例直到汙泥徹底適應廢水。馴化期完畢，添加（jiā）體係進（jìn）水COD，研討該體係合理的汙泥運轉（zhuǎn）負荷。在最jia負荷條（tiáo）件下（xià），該體係進入安穩期（qī），連續運轉20個周期，調查該體係對廢水中COD 的去除作用。

　　1.2.3 兩級SBR處（chù）理

　　選用兩級SBR，即第（dì）1級 SBR、第（dì）2級 SBR串聯運轉處理厭氧（yǎng）反響器出水。該（gāi）串聯反響器在室溫下運轉，接種的活性汙泥來自某汙水處理廠，單個反（fǎn）響（xiǎng）器為有用（yòng）容積2L的玻璃容器，裝置內加微孔曝氣頭，各階段均選用瞬時進水、瞬時出水。

　　第1級（jí）SBR進水由厭氧反響器出水供給，第1級SBR出水作為第2級SBR進水。在厭氧反響（xiǎng）器進入安穩運轉期，相應的兩級SBR運轉安穩後，對兩級SBR工藝參數進（jìn）行優化配置。實（shí）驗確定第1級 SBR和第2級SBR的充水比別離為0.8和0.6，經過恰當的（de）排泥堅持第1級 SBR汙泥質量濃度為5 000 mg/L，第2級SBR操（cāo）控汙泥質量濃度為3 000 mg/L。

　　1.3 剖析辦法

　　COD：重鉻酸鉀法(GB 1194—1989);BOD5：稀釋與接種法（fǎ）(HJ 505—1989);pH：電極法;氨氮：納氏試劑分光（guāng）光度法(HJ 535—2009);SS：分量法(GB 11901—1989);硫化物：氣相分子吸收光譜法(HJ/T 200—2005);TOC：焚燒氧化—非分散紅外吸收法（fǎ）(HJ 501—2009);總鐵：原子吸收分光（guāng）光（guāng）度法(GB11911—1989)。

　　2 結果與討論

　　2.1 保險粉廢水的減毒預處理

　　選用自然氧化、曝氣氧化、H2O2氧化結（jié）合投加（jiā）PAC混凝3種方式對保險粉廢水進行減毒預處（chù）理，結果見表 1。



　　從表 1能夠（gòu）看出（chū），選用H2O2氧化，廢（fèi）水中COD的（de）去除率Z高，且用時最短。經過氧化（huà），廢水中的亞（yà）鐵離子（zǐ）大部分轉化為三價鐵離子（zǐ），再經過投加混凝劑PAC，去除廢水中的鐵。廢水（shuǐ）經預（yù）處理後，大部分的有毒物質得以去除，可生化性顯著進步（bù）。經H2O2氧（yǎng）化混（hún）凝後（hòu）的廢（fèi）水的BOD5/COD由0.27進步到0.48，水質得到顯著（zhe）改（gǎi）進，為後續的生物處理創造了有（yǒu）利（lì）的條件。

2.2 厭氧處（chù）理結果剖析（xī）

　　ASBR中廢水COD在汙泥（ní）馴化期(1~20 d)、負荷進步期(20~200 d)、安（ān）穩（wěn）期(200~220 d)的（de）改變如圖 2所示。

　　從圖 2能夠看出，在整個馴化期，反響（xiǎng）器進水COD均勻為640 mg/L，均勻出水COD降為260 mg/L，COD去除率在（zài）前期較高，整體呈下降趨勢（shì），由73%降到58%。在馴化過（guò）程中，跟著廢水在（zài）進水中比例的進步，微生物對（duì）較（jiào）高濃度汙染物的適應需（xū）要更長時間，因而COD處理功率有所下（xià）降（jiàng）。

圖（tú） 2 厭氧（yǎng）反響COD去除作用

　　負荷進步階段(20~200 d)，因為進步了廢水在（zài）進水中的比例，相應的（de）體係的COD汙泥負荷增大（dà）。進水COD由790 mg/L進步到13 547 mg/L，相應的COD汙泥負荷(以（yǐ）VSS計，下同)由0.04 kg/(kg·d)進步到0.68 kg/(kg·d)。30~70 d的周期內，厭氧反響器對COD的去除（chú）率較不安穩，可見厭氧體係對水質波（bō）動較敏感。經過微生物的不斷適應，在78~170 d，反（fǎn）響（xiǎng）器對COD的去除（chú）率均勻可維持在71%，且當COD汙泥負荷為0.4 kg/(kg·d)(第156天)時，COD的去除率到達Z大，為75%。繼續添加進水COD，反響器對（duì）COD的去除作用下（xià）降;當COD汙泥負荷進（jìn）步到0.55 kg/(kg·d)(第178天)以上時，反響（xiǎng）器開端出現（xiàn）跑泥（ní）現（xiàn）象，體係酸化，出水黏稠，COD去除率也隨（suí）之下降到58%。因而，厭氧反響器的COD汙泥負荷應維持在（zài）0.50 kg/(kg·d)左右（yòu），以保證體係的zui佳處理作用。

　　經過10 d的調理適應，體係進入安穩期(200~220 d)，連續運（yùn）轉20 d，操控進水（shuǐ）COD在10 277 mg/L左右，體係出水COD降為3 200 mg/L，安穩期的均勻（yún）COD去除率上升到69%。實驗結果表明，厭氧作用對廢水COD的去除有傑出的作用。

　　2.3 兩級 SBR處（chù）理結果剖析

　　2.3.1 兩級SBR對COD的去除作用

　　圖 3、圖 4別離給出了第1級SBR和第2級（jí）SBR中的廢水COD隨時間的改變。



圖 3 第1級SBR對COD的去除作用

　　實驗結果表明，在第1級 SBR負荷進（jìn）步期(20~210 d)，在20~170 d時進（jìn）水COD由463 mg/L逐漸添加至（zhì）2 879 mg/L，該體係對（duì）COD的去（qù）除（chú）率在60%左右起浮。當厭（yàn）氧反響器COD汙泥負荷到達0.55 kg/(kg·d)以上，厭氧出水COD到達（dá）4 700 mg/L(第178天)時（shí），第1級SBR在178~190 d的COD去除率仍維持（chí）在52%，可見該體係發揮了較好安穩水質的作用。進入安穩（wěn）期(210~230 d)後（hòu），第1級SBR進水COD達3 200 mg/L左右，出水COD維持在1 500 mg/L左右，COD去除率安穩在53%。第2級 SBR進水COD從126 mg/L進步至1 000 mg/L時（shí），跟著微生物對（duì）廢水不斷的適應，體係COD去除率有所進步，堅持（chí）在70%以上。當（dāng）進水COD忽（hū）然添加到1 732 mg/L(第180天（tiān）)時，COD去（qù）除率仍到達87%。安穩期時，第2級 SBR的（de）均勻進水COD為1 000 mg/L，出水（shuǐ）COD降為（wéi）100 mg/L左右（yòu）。



圖 4 第（dì）2級SBR對COD的（de）去除作用

　　在兩級SBR組合工藝中，獨（dú）自任一工序段都（dōu）無法到達COD的高效去除。第1級SBR在安（ān）穩期（qī）的COD去除率較低(53%)，與第1級SBR比較，第2級SBR對底物的降解使用能力顯著進步，安穩（wěn）後的COD去除率均勻可達89%，可見第1級SBR緩衝了大量的不利衝擊，緩解了第2級SBR的處理壓力。

　　2.3.2 兩級（jí）SBR反響時間對（duì）COD去除（chú）作用的影響

　　反響時間作為（wéi）重要的工藝（yì）參數對COD的去除有（yǒu）必定的影響。在兩級SBR不同進水水質條件下，每隔1h測定1次出（chū）水COD，研討反響時間（jiān）對COD去除（chú）作用的影響，結（jié）果（guǒ）如圖 5所示（shì）。



圖 5 COD去除隨時間的改變

　　由圖 5能夠看出，2個反響器在曝氣前段時（shí）間(0~5h)，對COD的去除都較快;5h後，對COD的去除變得緩慢。第1級SBR、第2級SBR別離在曝氣11、8h後，出水COD基本堅持安穩。因（yīn）而，設置（zhì）第1級SBR、第2級SBR的反（fǎn）響周期別離（lí）為12、9h，瞬時（shí）進出水、沉積、擱置1h，以到達（dá）很佳的（de）COD去除作用。

　　2.4 組合工藝各工序段（duàn）對COD的去除作用

　　組合工藝各工序段對COD的去除作用見表（biǎo） 2。



　　3 定論

　　(1)選用H2O2氧化（huà）加混凝對保險粉廢水進行（háng）預處（chù）理作用佳，廢水（shuǐ）的BOD5/COD可由0.27進步到0.48，COD去除率可達15.6%。

　　(2)厭氧反響器Z佳運轉條（tiáo）件（jiàn）：堅持（chí）進水COD 在10 277 mg/L左右，COD汙（wū）泥負荷堅持（chí）在0.5 kg/(kg·d)，此條件下COD去除率可到達69%。

　　(3)當兩級SBR反響曝氣時間別離為11、8h，周期別離設置為12、9h時，COD去除率可別離到達53%、89%，總COD去除率可（kě）達97%。

　　(4)預（yù）處（chù）理（lǐ）—厭氧—兩級SBR組（zǔ）合工藝對保（bǎo）險粉廢水有傑出的處理作用（yòng），總COD去（qù）除率可達98%，出水水質到（dào）達《汙水歸納排放規範》(GB 8978—1996)的二級規範。