徐州工业一体化废水处理设施工程设计

徐州工业一体化废水处理设施工程设计

1 工业污水处理的发展历程和发展背景

1．1国外工业污水处理的发展情况 国外污水处理业的发展比我国起步要早，在 1914 年，英国就创造了活性淤泥法工艺，应用到污 水处理过程中并取得了一定程度的效果。我国相比 于欧洲各国，人均水资源匮乏。总体来讲欧美等国 的水资源相对健康良好，但是工业污水产生的污染 是全球性问题，污水处理难题是每一个国家发展都 摆脱不了的。 早在 20 世纪 90 年代欧共体就对水质提出要 求，工业、农业污水流进水体造成海水湖泊富营养化 对水体生物造成生存威胁，地下饮用水质量也受到 影响。 1975 年欧盟制定地表水要求的法律，1980 年制 定生活饮用水要求的法律，对地下水、渔业养殖用水 等水体水质进行规范要求。在国外不同国家不同区 域所处环境背景不同，水资源受到污水影响的程度也不同，对污水处理的发展、要求、工艺技术也不同，在一些水资源富裕的国家污水处理法规以及设施比较简化; 对于一些工业发达地区水资源被视为原油 一样的财富，污水处理的发展开发比较成熟。

1.2 我国工业污水处理的发展历程及背景

1.2.1 1920～1949年陆陆续续开始建成污水处理厂。在 1923 年上海北区建成我国首座城市污水 处理厂区，相继之后的几年之间

1.2.2 1950～1960年这十年之间主要是将上海 老城区以前直排污水铺设的老管道进行集中整理规范，拆除不合理的污水管道严抓整治地区河流湖泊 的污染，改造完成规范化的新污水管道后，开始投资 建设一部分一级污水处理厂，在北京、上海等地开始形成日处理量十万吨以上的一级污水处理厂。

　　随着近年来我国中小城市的高速发展、工业企业数量与类型的不断增加，其生产废水不断排入城市污水处理厂，造成城市污水中工业废水比例不断提高，B/C比降低，废水的可生化性差，采用常规活性污泥法很难处理达标，如采用高级氧化、活性炭吸附等工艺又因投资高、运行费用贵等因素不利于在大规模的城市污水处理中应用，因此探寻厌氧生物处理工艺解决难降解CODCr的问题尤为突出。本文针对某城市污水厂现状污水进水水质，通过水解酸化处理后，对处理后水质进行分析、比较，研究表明该污水厂污水可采用水解酸化处理改善进水B/C，提高污水可生化性，改善后续好氧生物处理功能。

　　2、试验装置及方法

　　2.1 试验装置

　　水解酸化装置采用直径50cm，有效高度为25cm圆桶，有效容积50L。桶内设有桨叶式搅拌器1台。

　　2.2 实验用水

　　水解酸化小试实验用水取至进水泵房出水;该厂进水中含约75%工业废水，主要以石油化工、塑料轮胎加工、建材、医院废水为主。

　　2.3 污泥培养及驯化

　　采用生化池污泥进行接种培养，培养时间为15d，采用原水(适当投加少量葡萄糖)进行培养驯化。

　　2.4 实验方法

　　将培训好的污泥与采好的水样用蠕动泵提升加入水解酸化反应器，平行设置3套实验装置;装置1反应时间为4.0h，装置2反应时间为6.0h，装置3反应时间为10.0h。

　　搅拌器搅拌速度以污泥不沉为准。

　　分别每套装置反应后的混合液，静沉1h后，取上清液测CODCr，BOD5指标，并分别记录。

　　3、试验结果与讨论

　　3.1 CODCr，BOD5去除分析　　由以上实验数据可以看出CODCr，BOD5均有不同程度的去除，而且去除效果随着停留时间的增加而提高，因此可以确定水解酸化对CODCr，BOD5具有一定降解能力，当停留时间达到10h时，CODCr的去除率可达到30%以上，BOD5的去除率可达到20%以上;同一时段相比，CODCr的去除率均高于BOD5;同时本项目水解酸化还有另外一个特点，即当进水CODCr，BOD5浓度增大时，去除率亦相应提高。

　　笔者分析认CODCr，BOD5的去除应该有以下两方面原因:

　　首先，水解池为厌氧型生物反应器，反应器内生存大量异养型微生物细菌。虽大分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，不可能为细菌直接利用，但通过水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子，这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌降解合成自身细胞。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。

　　其次，因水解酸化反应器内污泥浓度较高，达到8g/L，如此高的污泥层对进水的SS具有一定的截留功能，CODCr，BOD5随着SS的降低而降低。

　　3.2 B/C比变化分析

　　由上述数据可以看出，通过水解酸化反应后的水质基本达到了预期的改善污水可生化性、提高B/C比的作用。本项目B/C比的增加比例虽不尽相似，但亦可定性分析认为水解酸化对于此类综合废水的改善作用还是明显的。

　　本次小试实验也验证了水解酸化的整个理论基础，水解阶段，厌氧(兼性)细菌将大分子有机物分解为小分子有机物;酸化阶段，小分子有机物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外，这一阶段的产物以挥发性脂肪酸为主。

　　4、结语

　　1)水解酸化对此类工业废水中的有机物具有一定的去除率，CODCr的去除率可达到30%以上，BOD5的去除率可达到20%以上;经过水解酸化的废水可生化性有一定的改善，B/C比提高约10%以上。

　　2)经水解酸化处理后，大分子、难降解有机物转化为小分子、易降解有机物，因此可大大减轻后续耗氧生物处理负担，降低能耗。

徐州工业一体化废水处理设施工程设计

　　3)水解酸化的设计难点为停留时间的掌控，从本次小试实验的数据看，停留时间越长越有利于B/C比的提高，本工程的最佳停留时间应为10h。但停留时间过长势必造成投资成本的增加，且废水的种类不同，所含的有机物水解速度不同，停留时间也不会相同，其他工程应根据实际进水水质及条件适当选取，或通过实验确定。

1.2.3 1961～1978年土地浇灌应用到污水处理。在1957年相关部门将此项技术成就收列入国家科研计划，并在随后的几年里召开多国技术交流 会，积极研发总结新技术的培养实施。这一阶段我国投资建设一大批生物氧化水塘; 在我国众多地区 相继试建设之后，全国的污水处理能力已提升到日处理百万吨以 上，新增污水处理管道已达到19600km。

1.2.4 1979～2000年在此时段，中国污水处理 正式和国际接轨进入现代化发展，发展速度得到质 的提升。80 年代初期，在天津和北京先后建成两座 生产性质的污水处理实验基地，大量的开发技术人 员联合在一起对两个地区的污水处理技术、开发路 线进行大规模的探索实验和研究。将二级生物处理 技术深入于污水处理工艺中。在经过几年不断的探 索，1984 年天津建成当时中国的污水处理厂，新加标准活性淤泥生化工艺，在一段时间的运营 生产中对地方的环境改善取得显著成效，并且处理 能力稳定。我国污水处理走向规模化、企业化。

1.2.5 2001～2015年21世纪的中国是世界的中国，随着改革开放的进行我国经济发展进入提速阶 段，污水处理业的发展也是好势头，随着国家对环境 治理越来越重视并提出可持续发展战略目标，不断 细化对污水治理的要求，在全国几乎是每一块工业园区都有自己的污水处理厂，城市污水处理厂也在 进入高标准版规模化投资建设，污水处理行业的发 展得益于国家出台完善环保法律法规对环境保护的 不断重视，环保立法。

分析国内外的污水处理发展历史，结合我国的发展现状报告指出: 建设生态文明，化工企业向着绿色发展、高效化发展、低碳发展方向转型。加大治污排污的力度和要求，在不断吸取国外污水处 理先进技术的同时积极研究创新使我国拥有适用于自己的污水处理技术。2015 年后半年开始出现局 域化工企业的效益下滑，受到国家环保政策严格要求企业环保投入加大、产能过剩、销售下滑、物价升 高等众多原因，工业发展速度受到不同程度的影响，在转型的初级阶段工业发展出现波动的现象是正常的，必须坚持转型，不断完善提高。