摘要：目前， 國內對(dui)(dui)制革(ge)(ge)（皮(pi)革(ge)(ge)） 工(gong)(gong)業(ye)(ye)廢水(shui)處(chu)理(li)的(de)研(yan)究較多(duo)(duo)， 而對(dui)(dui)于合(he)(he)(he)成(cheng)革(ge)(ge)廢水(shui)處(chu)理(li)的(de)研(yan)究較少。溫(wen)州(zhou)合(he)(he)(he)成(cheng)革(ge)(ge)工(gong)(gong)業(ye)(ye)廢水(shui)的(de)主要特征(zheng)是“雙(shuang)高(gao)” （ 高(gao)CODCr、高(gao)NH3－N）。在生物(wu)處(chu)理(li)法(fa)中，無(wu)論工(gong)(gong)程設(she)計(ji)如何(he)復雜多(duo)(duo)樣， 決定效率的(de)主要因素是生物(wu)反應器的(de)改進(jin)和(he)微生物(wu)。我們以此為核心(xin)， 針對(dui)(dui)合(he)(he)(he)成(cheng)革(ge)(ge)工(gong)(gong)業(ye)(ye)廢水(shui)特點， 經過(guo)多(duo)(duo)方案比較、試驗和(he)攻(gong)關研(yan)究， 開發出了創新(xin)型(xing)A2/O 工(gong)(gong)藝技術(shu)。該(gai)工(gong)(gong)藝技術(shu)具有成(cheng)熟、安全、可(ke)靠、低(di)(di)能耗、低(di)(di)成(cheng)本、低(di)(di)占地面和(he)高(gao)去除率等優點。其CODCr和(he)NH3－N 去除率分別可(ke)達96％和(he)94％。本文結合(he)(he)(he)工(gong)(gong)程設(she)計(ji)，對(dui)(dui)創新(xin)型(xing)A2/O 工(gong)(gong)藝技術(shu)進(jin)行了簡(jian)單的(de)介紹(shao)。

關鍵詞：創新(xin)型A2/O 工藝,合成革,CODCr, NH3－N, 工業廢水

0 前言

溫州(zhou)現(xian)有合成(cheng)革(ge)(ge)(ge)企(qi)業(ye)近200 家， 擁有生產(chan)(chan)(chan)線 270 多(duo)(duo)(duo)條， 年產(chan)(chan)(chan)值(zhi)100 多(duo)(duo)(duo)億元人(ren)民幣(bi)， 產(chan)(chan)(chan)量約占全國的(de)70％。合成(cheng)革(ge)(ge)(ge)行業(ye)目前(qian)是溫州(zhou)市(shi)的(de)一(yi)個支柱產(chan)(chan)(chan)業(ye)， 已成(cheng)為亞洲乃至全球最大的(de)合成(cheng)革(ge)(ge)(ge)生產(chan)(chan)(chan)基地(di)。溫州(zhou)合成(cheng)革(ge)(ge)(ge)行業(ye)的(de)迅(xun)速興(xing)起， 帶來(lai)了豐厚的(de)經(jing)濟(ji)效益， 但與此(ci)同時， 也(ye)產(chan)(chan)(chan)生了一(yi)系列不(bu)容忽視(shi)的(de)環境污染問題， 尤(you)其是工業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)， 在(zai)年產(chan)(chan)(chan)值(zhi)100 多(duo)(duo)(duo)億元的(de)背后是百姓對環境惡(e)化(hua)的(de)抱怨， 企(qi)業(ye)也(ye)如坐針毯。環境污染的(de)日益惡(e)化(hua)， 成(cheng)為制(zhi)約合成(cheng)革(ge)(ge)(ge)行業(ye)發展(zhan)、壯大的(de)瓶頸(jing)。如何做到既促進行業(ye)發展(zhan)， 又(you)保護環境、消(xiao)除(chu)污染， 成(cheng)為當(dang)前(qian)面臨的(de)一(yi)項重大課題。因此(ci)， 浙江(jiang)省和溫州(zhou)市(shi)各級(ji)環保部門對此(ci)十分重視(shi)， 多(duo)(duo)(duo)次進行限期治(zhi)理(li)(li)， 其治(zhi)理(li)(li)工藝(yi)多(duo)(duo)(duo)樣， 國內對于制(zhi)革(ge)(ge)(ge)（皮(pi)革(ge)(ge)(ge)） 工業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)研(yan)究(jiu)(jiu)較(jiao)多(duo)(duo)(duo)， 而(er)對于合成(cheng)革(ge)(ge)(ge)工業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)較(jiao)少， 這就(jiu)給我(wo)們帶來(lai)了一(yi)個科研(yan)機遇———開發有自主(zhu)知識產(chan)(chan)(chan)權的(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)工藝(yi)技(ji)術(shu)。針對合成(cheng)革(ge)(ge)(ge)工業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)“雙高” （高 CODCr、高NH3－N） 的(de)特點， 我(wo)們經(jing)過多(duo)(duo)(duo)方案的(de)比較(jiao)、試(shi)驗和攻關研(yan)究(jiu)(jiu)， 開發出的(de)創新型A2 ／ O 工藝(yi)多(duo)(duo)(duo)次應用于工程實踐， 處理(li)(li)效果好。

在本文(wen)中， 我們以比較典型的溫州某皮革有限(xian)公(gong)司廢水(shui)處(chu)理工程為(wei)例(li)進(jin)行討論。

1 合成革工業廢水的來源及特點

1.1 廢水的來源

合成(cheng)革企業在生產(chan)(chan)(chan)中產(chan)(chan)(chan)生的(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)因其(qi)生產(chan)(chan)(chan)品(pin)種(zhong)的(de)(de)不同(tong)而(er)異(yi)(yi)， 種(zhong)類(lei)多， 成(cheng)分復(fu)雜， 其(qi)排放周期(qi)和水(shui)(shui)(shui)量也(ye)因其(qi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)質量的(de)(de)要(yao)求不同(tong)各異(yi)(yi)， 其(qi)濃(nong)(nong)度(du)也(ye)因各自具體操作的(de)(de)不同(tong)而(er)有較大差異(yi)(yi)。根據我(wo)們(men)對(dui)多家(jia)合成(cheng)革企業現場情況的(de)(de)調查， 廢(fei)水(shui)(shui)(shui)主要(yao)分為(wei)低(di)濃(nong)(nong)度(du)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)和高濃(nong)(nong)度(du)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)。低(di)濃(nong)(nong)度(du)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)主要(yao)來源于揉紋車間揉紋廢(fei)水(shui)(shui)(shui)、車間地面沖洗(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)、廠(chang)區(qu)路面沖洗(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)及(ji)廠(chang)區(qu)生活污水(shui)(shui)(shui)。高濃(nong)(nong)度(du)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)主要(yao)來源于干(gan)、濕法(fa)生產(chan)(chan)(chan)線(xian)原料(liao)桶(tong)清(qing)洗(xi)(xi)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)、生產(chan)(chan)(chan)線(xian)沖洗(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)、DMF （二(er)甲基甲酰胺） 回(hui)收塔冷凝水(shui)(shui)(shui)（亦即塔頂水(shui)(shui)(shui)）、回(hui)收塔的(de)(de)定期(qi)沖洗(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)、濕法(fa)生產(chan)(chan)(chan)線(xian)的(de)(de)凝固槽沖洗(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)以及(ji)儲罐沖洗(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)。

1.2 廢水的特點

低濃(nong)度廢水的(de)CODCr 在(zai)300～1800mg ／ L 之間，均值在(zai)1500mg ／ L 左(zuo)右(you)， NH3－N≤50mg ／ L。高(gao)(gao)濃(nong)度廢水的(de)CODCr 在(zai)2000 ～15000mg ／ L 之間， 均值在(zai) 8000mg ／ L 左(zuo)右(you)， NH3－N≤100mg ／ L。源水中NH3－N 不(bu)高(gao)(gao)， 一般在(zai)50～100mg ／ L 之間， 但DMF （二甲基甲酰胺） 濃(nong)度高(gao)(gao)， 而DMF 水解產生二甲胺， 二甲胺在(zai)厭氧過程中會分(fen)解為大(da)量的(de)NH3－N， 其氨氮高(gao)(gao)達300～400mg ／ L 左(zuo)右(you)， 故廢水的(de)典型特征是(shi)“雙高(gao)(gao)” （高(gao)(gao)CODCr、高(gao)(gao)NH3－N）， 這也是(shi)合(he)成革工業(ye)廢水生物處(chu)理的(de)難點。

2 廢水處理工藝設計

2.1 水質、水量及處理要求

（1） 設計規模

250m3 ／ d （10.5m3 ／ h）。

（2） 廢水水質(zhi)

廢水(shui)水(shui)質(zhi)數(shu)據如(ru)表1 所列。

（3） 出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質要求

廢(fei)水(shui)排(pai)放執(zhi)行(xing)《污水(shui)綜合排(pai)放標準(zhun)(zhun)》（GB8978－ 1996） 的一級標準(zhun)(zhun)。見表2。

2.2 處理工藝

（1） 主(zhu)要設計參(can)數

① 污泥負荷： 0.25kgBOD5 ／ kgMLVSS·d

② 硝化負荷： 0.08～0.10kgNH3－N ／ kgMLVSS·d

③ 混(hun)合液濃(nong)度： 3000mg ／ L

④ 名(ming)義停(ting)留時間： 70h

（2） 工藝流(liu)程

（3） 工(gong)藝(yi)流程簡述

高、低濃度(du)(du)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)別經集水(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi)(chi)由泵提升至隔(ge)浮(fu)(fu)池(chi)(chi)(chi)(chi)去除渣料和懸浮(fu)(fu)物(wu)(wu)(wu)后進(jin)入(ru)調(diao)節池(chi)(chi)(chi)(chi)以調(diao)節水(shui)(shui)(shui)(shui)量、均化水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)。調(diao)節池(chi)(chi)(chi)(chi)出水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)厭(yan)(yan)氧池(chi)(chi)(chi)(chi)（A1 池(chi)(chi)(chi)(chi)）， 厭(yan)(yan)氧池(chi)(chi)(chi)(chi)內(nei)設置組合填料， 采用生(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜法。廢水(shui)(shui)(shui)(shui)經厭(yan)(yan)氧降解(jie)后， DMF 等有機(ji)物(wu)(wu)(wu)經厭(yan)(yan)氧過程后的氨(an)基轉(zhuan)化為(wei)氨(an)氮， 氨(an)氮濃度(du)(du)幅度(du)(du)提高， 但大部分(fen)有機(ji)物(wu)(wu)(wu)在無氧的條件下(xia)被(bei)厭(yan)(yan)氧微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)分(fen)解(jie)。厭(yan)(yan)氧池(chi)(chi)(chi)(chi)出水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)缺(que)氧池(chi)(chi)(chi)(chi)（A2 池(chi)(chi)(chi)(chi)）。

 缺氧池(chi)內(nei)設置組合(he)填(tian)料， 采用生物(wu)膜法。廢水(shui)經過缺氧水(shui)解酸化處理后(hou)， 利用水(shui)解產酸菌(jun)活(huo)性(xing)強及(ji)適應(ying)能力強的(de)(de)特點， 在胞(bao)外(wai)酶的(de)(de)作(zuo)用下，將廢水(shui)中難(nan)以降解的(de)(de)大分子結構經水(shui)解酸化成為可溶性(xing)小分子， 以提(ti)高BOD5 ／ COD 的(de)(de)比值， 為后(hou)續好(hao)氧處理打下良好(hao)的(de)(de)基(ji)礎。缺氧池(chi)出水(shui)進入好(hao)氧池(chi)（O 池(chi)）。

好氧(yang)池(chi)(chi)內(nei)設置微孔曝(pu)氣器， 采(cai)用活性污泥(ni)法。在(zai)好氧(yang)菌的作(zuo)用下(xia)(xia)， 易降解的有機物進一(yi)步分解，而(er)NH3－N 則在(zai)硝(xiao)(xiao)化菌作(zuo)用下(xia)(xia)， 轉化成NO2 －－N、 NO3 －－N， 含NO2 －－N、NO3 －－N 的硝(xiao)(xiao)化液經回流(liu)進入缺氧(yang)池(chi)(chi)內(nei)， 在(zai)反(fan)硝(xiao)(xiao)化菌的作(zuo)用下(xia)(xia)以H＋為供體(ti)，及有一(yi)定(ding)優質碳源的作(zuo)用下(xia)(xia)， 進行還(huan)原反(fan)應。 NOx －－N 被還(huan)原成無害N2 而(er)釋(shi)放， 從而(er)達(da)到脫(tuo)氮的目(mu)的。

好氧池(chi)(chi)出(chu)水進入二沉池(chi)(chi)，若達(da)標(biao)則直接排放；如不達(da)標(biao)， 則進入接觸氧化池(chi)(chi)進一(yi)步(bu)處理(li)后(hou)達(da)標(biao)再(zai)排放。生物接觸氧化池(chi)(chi)起最后(hou)水質(zhi)把關的作用。

（4） 主要處理構筑物及(ji)設備(bei)

（5） 工藝流程特(te)點(dian)

①本工藝(yi)充分發(fa)揮了(le)厭氧(yang)技術(shu)(shu)節能、好氧(yang)技術(shu)(shu)高效的優勢(shi)。

②本工(gong)(gong)藝(yi)厭氧池(chi)(chi)（A1 池(chi)(chi)） 和缺(que)氧池(chi)(chi)（A2 池(chi)(chi)）采(cai)用(yong)生(sheng)物(wu)(wu)膜法， 好氧池(chi)(chi)采(cai)用(yong)活性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)法。在(zai)(zai)(zai)生(sheng)物(wu)(wu)化(hua)學處理(li)方法中， 無論工(gong)(gong)程設(she)計如何復雜多(duo)樣， 決定(ding)效(xiao)(xiao)率的(de)(de)(de)主要(yao)因素是(shi)生(sheng)物(wu)(wu)反應(ying)器的(de)(de)(de)改(gai)進和微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)。本設(she)計采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)創新型(xing)A2 ／ O 工(gong)(gong)藝(yi)， 是(shi)將生(sheng)物(wu)(wu)膜法和活性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)法相結合的(de)(de)(de)三段式(shi)廢水(shui)(shui)處理(li)工(gong)(gong)藝(yi)， 利(li)用(yong)三段不同環境， 使懸浮和附著的(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)自然(ran)變(bian)異， 通(tong)過自然(ran)競爭在(zai)(zai)(zai)三段形成各自的(de)(de)(de)優勢， 協同增效(xiao)(xiao)， 從而達(da)到高效(xiao)(xiao)和穩定(ding)去除(chu)CODCr 和NH3－N 目的(de)(de)(de)。并充(chong)分利(li)用(yong)水(shui)(shui)解酸化(hua)、好氧兩種(zhong)處理(li)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)優勢， 使污(wu)(wu)(wu)泥(ni)在(zai)(zai)(zai)系(xi)統內循(xun)環回流消解自溶， 力(li)求做(zuo)到少污(wu)(wu)(wu)泥(ni)化(hua)運行(xing)， 沒有二次(ci)污(wu)(wu)(wu)染。

③除高、低(di)濃度(du)廢水集水池外， 其余構(gou)筑物采用(yong)一(yi)體化鋼筋混凝(ning)土結(jie)構(gou)， 將各個子單元有機結(jie)合在一(yi)起， 使占地面(mian)積(ji)減少(shao)， 安裝簡便。

3 主要技術創新

3.1 厭氧池（A1 池）

筆者(zhe)認為無需(xu)動力的厭氧(yang)技(ji)(ji)術應該(gai)成為可持續發展的核心技(ji)(ji)術。但(dan)反應器的結(jie)構(gou)、微生(sheng)物接(jie)(jie)觸方式、水(shui)的流(liu)(liu)態(tai)等方面需(xu)要改進和創新(xin)。我們(men)在(zai)設計中(zhong)將厭氧(yang)池(chi)(chi)(chi)分(fen)成4 格(ge)， 采(cai)用梯度(du)差別化完全混合和推流(liu)(liu)相結(jie)合型式， 廢水(shui)在(zai)池(chi)(chi)(chi)中(zhong)通(tong)過(guo)折(zhe)流(liu)(liu)板進行(xing)水(shui)流(liu)(liu)翻騰折(zhe)繞。池(chi)(chi)(chi)的進口和出(chu)口負(fu)荷(he)變化呈現出(chu)高→ 中(zhong)→低負(fu)荷(he)， 其(qi)流(liu)(liu)態(tai)介于(yu)厭氧(yang)接(jie)(jie)觸和厭氧(yang)濾池(chi)(chi)(chi)之間， 保(bao)證(zheng)了(le)廢水(shui)與池(chi)(chi)(chi)內生(sheng)物膜充(chong)分(fen)混合接(jie)(jie)觸， 提(ti)高了(le)處(chu)理效果(guo)， 不(bu)需(xu)要回收沼(zhao)氣。由于(yu)微生(sheng)物處(chu)于(yu)亞厭氧(yang)狀態(tai)， 所以對溫度(du)、pH 值的要求也(ye)不(bu)及傳統(tong)厭氧(yang)池(chi)(chi)(chi)那樣(yang)嚴格(ge)。

3.2 好氧池（O 池）

將(jiang)好氧(yang)池（O 池） 分(fen)解為(wei)獨立(li)的兩段(duan)(duan)： 即碳化(hua)好氧(yang)（Oxic） 段(duan)(duan)和(he)(he)硝(xiao)化(hua)（Nitrification） 好氧(yang)段(duan)(duan)， 前端(duan)主要消減CODCr， 后段(duan)(duan)消減NH3－N， 為(wei)碳氧(yang)化(hua)菌和(he)(he)硝(xiao)化(hua)菌分(fen)別營造了適合各自(zi)生(sheng)存的條件。這樣(yang)，在(zai)進(jin)一步去(qu)除CODCr 的同時， NH3－N 去(qu)除率將(jiang)有很大提(ti)高， 為(wei)高氨氮廢水的生(sheng)化(hua)處理(li)找到了一條有效途徑(jing)。

4 處理效果

該廢水(shui)處理工程于2008 年4 月(yue)(yue)12 日開(kai)始(shi)調(diao)試， 5 月(yue)(yue)26 日出水(shui)各項指標(biao)達到設(she)計(ji)標(biao)準， 現在(zai)運行狀況(kuang)穩定， 通過6 月(yue)(yue)～10 月(yue)(yue)加(jia)權(quan)平均統計(ji)， 實(shi)際(ji)進、出口(kou)水(shui)質及去除率見表4。

5 結語

在以(yi)往的(de)合成革工(gong)(gong)業(ye)廢水中多(duo)采用傳統A ／ O 工(gong)(gong)藝、SBR 法、氧化溝等處理(li)法， 但大多(duo)處理(li)效果不好， NH3-N 處理(li)難以(yi)達標。而筆者采用的(de)創新型A2 ／ O 工(gong)(gong)藝與前幾(ji)種工(gong)(gong)藝相(xiang)比較， 其(qi)(qi)CODCr、 NH3-N 去(qu)除率都(dou)有(you)不同程度的(de)提高， 尤其(qi)(qi)是NH3- N 的(de)去(qu)除率有(you)明(ming)顯(xian)提高， 從(cong)60％左右上(shang)升(sheng)到(dao)90％以(yi)上(shang)。

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