化学破乳＋A2/0法处理链条加工滚磨废水
1 工程概况
杭州某链条厂主要从事各种机械传动链条，包括大、中、小规模精密滚子链、套筒链、输送链。废水主要来自于滚筒滚磨产生销轴滚角或滚光时加入的少量纯碱、皂角粉和大量砂，主要污染因子为砂、皂角粉、漂浮油和碳酸钠引起的碱度。污水严重污染了周边环境。我公司接受该厂的委托，考虑链条行业的特点，设计化学破乳＋多级气浮＋A2/O法的处理工艺，经当地环保局的验收，出水达到污水综合排放标准一级。是全国首家链条行业污水处理达到一级标准的企业。
2 处理水量、水质
设计最大处理能力为1000m3/d，现在实际的水量只有900m3/d左右。
进水水质见表2－1：
表2 －1 设计进水水质
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项目 |
pH |
CODcr(mg/l) |
BOD5(mg/l) |
SS(mg/l) |
石油类(mg/l) |
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浓度 |
10～12 |
1200～1500 |
≤400 |
≤1760 |
≤80 |
注：送样给当地环保部门的水质检测结果为：CODcr＝1418mg/l，BOD5＝292mg/l，SS＝1429mg/l,石油类＝71.7mg/l。
设计出水指标达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中的一级排放标准。
3 处理工艺
该链条厂的废水不但SS、COD、石油类浓度高，而且B/C值只有0.22左右，属于难生化处理的废水。因此我们选择化学破乳＋多级气浮＋A2/O的处理工艺。根据废水的特点：链条在滚磨加工过程中加入的少量纯碱、皂角粉和大量砂，附着在链条表面的油污以乳化油形式出现在废水中，由于废水呈碱性，我们先加酸破乳，气浮除油，除油后进入厌氧池（A1），进行长链的分解，进入兼氧池（A2），进一步分解有机物的长烃，使大量的微生物将水中颗粒物质和胶体物质截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应，截留下来的物质吸附在污泥表面，慢慢地被分解代谢，其在系统内的污泥停留时间要大于水力停留时间。在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为可溶性有机物，同时在产酸菌的协同下将大分子物质、难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质。由于酸化过程的控制不可能十分严格,仍有一定量的甲烷化过程发生，在这一过程中，溶解性有机物仍有较大去除。因此，水解酸化反应器是集截留、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体的多功能反应器。经过水解酸化处理，废水的B/C值得到提高，有利于好氧系统的正常运行，提高污染物的去除率。考虑废水中SS的浓度较高，采取出水过滤，出水达到回用水标准。废水处理工艺流程见图－1。
3.1 沉砂池
车间废水和生活污水沿管线自流经过格栅井，在废水渠设波浪型槽，在波浪型槽中加入酸化车间的废硫酸，一方面可以中和废水中的碱性，另一方面可以使乳化油游离出来，便于气浮池去除废水中油类及包含砂，废水进入沉砂池，大大地减轻悬浮物的浓度。
3.2 调节池
经过沉砂沉沉砂后，进入调节池，调节池使废水在水质和水量进行稳定。
3.3气浮池
根据链条厂的水质，含油量及SS浓度比较大，拟采用平流气浮装置二套。考虑水含油量较大，采用一级气浮去油不完全，因为水中含油影响生化池的填料不容易挂膜，所以采用二级气浮，以便提高生化池效率。气浮池的气主要由溶气泵输入，浮渣由撇油装置去除，由管道流入吸附池，然后由焦碳吸附，处理后的焦碳和煤进行燃烧，水进入A/A/O池。主要参数：处理量25m3/h表面负荷 10m3/m2/h，去除率80%—90%。
气浮池废水经过污水泵提升进入A/A/O池。
A/A/O工艺的优点：
（1）处理效果好且稳定，能去除含碳有机污染物；
（2）混合液回流量大，是进水量的1-2倍，因此有较大的缓冲稀释均化能力，可承受水质水量的较大冲击负荷；
（3）生物污泥泥龄长，污泥负荷低，生物氧化推动力大，污泥在池内趋于好氧稳定，剩余污泥量少，可不建污泥消化系统；
（4）采用氧转移效率较高的微孔曝气系统，有效降低了动力消耗，节省运行费用。
3.5 沉淀池
好氧处理后的污水流入沉淀池进行泥水分离， HRT=3h，装有刮泥机1台。沉淀池出水进入过滤罐池进行深度处理，污泥一部分回流至A1池进口，与进水混合、反应，可以去除水中的有毒有害物质，抑制丝状菌的生长，防止产生污泥膨胀。一部分回流至生化池进口。剩余污泥干化后拌煤渣外运。
3.6 过滤池
过滤池采用普通快滤池，设计上升流速为10m/h，三层滤料。为新建构筑物，钢混结构。
4 生化系统的启动
采用低负荷接种法，接种污泥取自杭州某啤酒厂，为二沉池脱水污泥，控制曝气池内污水的CODcr≤300mg/l。接种污泥量为20吨，一次投加。投加时控制池内水深为2.0m左右，开启风机进行曝气。接种污泥投加完后慢慢提高水位，并投加面粉、尿素、磷酸二氢钾和大粪水，使B：N：P的值控制在100：5：1的范围内。闷曝5天后，钟虫、累枝虫、圆筒盖虫等后生动物大量出现，开始少量进水。进水的量按设计负荷的1/10,1/5和1/2逐步提高，直到全量进水。每天投加营养1次，运行5周后，生化系统的去除率稳定在50％左右，生物相以钟虫、累枝虫、圆筒盖虫和楯纤虫等为主，生化系统启动成功。
5 系统的运行控制
生化系统启动后，对整个系统的运行采取了控制点的定期监控。各控制点控制项目如表5－1所示：
表5－1 控制点控制项目一栏表
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控制点控制项目 |
调节池 |
气浮池 |
A/A/O池 |
二沉池 |
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pH |
每隔1h测1次 |
每隔1h测1次 |
每隔1h测1次 |
每隔1h测1次 |
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温度 |
每隔1h测1次 |
/ |
每隔1h测1次 |
/ |
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COD |
每天2次 |
/ |
每天2次 |
每天2次 |
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DO |
/ |
/ |
1周1次 |
/ |
*采用便携式Ph计；DO采用滴定法；COD采用重铬酸钾法。
通过对监控点的定时监控，不但积累了大量的运行资料，对水质的变化，也可以随时进行调整。在运行过程中，生化池曾多次出现楯纤虫和丝状菌大量繁殖，污泥膨胀，池体泡沫封顶的现象。分析原因，水体中的毒性物质比较多；生化池悬浮污泥的浓度比较低，只有2%左右；水体中氮的含量较低。通过加大回流量和曝气量，污泥不外排，控制生化池悬浮污泥的浓度在8%左右，并增加尿素的投加量，运行一周后，生化系统又趋于稳定。
6 处理效果
如表6－1所示：
表6－1 处理效果一栏表
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监测点监测项目 |
调节池 |
气浮池 |
A/A/O池+二沉池＋过滤 |
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pH |
10-12 |
8～9 |
7～8 |
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COD |
1418mg/l |
848mg/l |
88.5mg/l |
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SS |
1616mg/l |
162mg/l |
21mg/l |
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石油类 |
80mg/l |
3mg/l |
1.55mg/l |
*采用便携式Ph计； COD采用重铬酸钾法。
7 技术经济指标
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技术指标 |
技术参数 |
备注 |
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工程占地 |
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包括绿化 |
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构筑物占地 |
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总装机容量 |
55.2KW |
含备用 |
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总投资 |
320万元 |
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运行费用 |
1.6元/吨 |
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人员编制 |
5人 |
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8 结语
实践表明，对于高浓度的链条行业滚磨加工废水，采用化学破乳＋A2/O为主的处理工艺，在水解酸化池HRT=10h、接触氧化池HRT＝20h的条件下，只要加强管理，定时监控，及时调整，是可以稳定运行，达到污水综合排放标准GB8978-1996一级排放的。为保证接触氧化池COD的去除率，建议链条行业在滚磨加工过程中使用的皂角粉用合适工业清洗剂取代，这样有利于废水中COD的减少和去除。
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