徐州工業一體化廢水處理設施工程設計

1 工業污水處理的發展歷程和發展背景

1．1國外工業污水處理的發展情況 國外污水處理業的發展比我國起步要早，在 1914 年，英國就創造了活性淤泥法工藝，應用到污 水處理過程中并取得了一定程度的效果。我國相比 于歐洲各國，人均水資源匱乏。總體來講歐美等國 的水資源相對健康良好，但是工業污水產生的污染 是全球性問題，污水處理難題是每一個國家發展都 擺脫不了的。 早在 20 世紀 90 年代歐共體就對水質提出要 求，工業、農業污水流進水體造成海水湖泊富營養化 對水體生物造成生存威脅，地下飲用水質量也受到 影響。 1975 年歐盟制定地表水要求的法律，1980 年制 定生活飲用水要求的法律，對地下水、漁業養殖用水 等水體水質進行規范要求。在國外不同國家不同區 域所處環境背景不同，水資源受到污水影響的程度也不同，對污水處理的發展、要求、工藝技術也不同，在一些水資源富裕的國家污水處理法規以及設施比較簡化; 對于一些工業發達地區水資源被視為原油 一樣的財富，污水處理的發展開發比較成熟。

1.2 我國工業污水處理的發展歷程及背景

1.2.1 1920～1949年陸陸續續開始建成污水處理廠。在 1923 年上海北區建成我國首座城市污水 處理廠區，相繼之后的幾年之間

1.2.2 1950～1960年這十年之間主要是將上海 老城區以前直排污水鋪設的老管道進行集中整理規范，拆除不合理的污水管道嚴抓整治地區河流湖泊 的污染，改造完成規范化的新污水管道后，開始投資 建設一部分一級污水處理廠，在北京、上海等地開始形成日處理量十萬噸以上的一級污水處理廠。

　　隨著近年來我國中小城市的高速發展、工業企業數量與類型的不斷增加，其生產廢水不斷排入城市污水處理廠，造成城市污水中工業廢水比例不斷提高，B/C比降低，廢水的可生化性差，采用常規活性污泥法很難處理達標，如采用高級氧化、活性炭吸附等工藝又因投資高、運行費用貴等因素不利于在大規模的城市污水處理中應用，因此探尋厭氧生物處理工藝解決難降解CODCr的問題尤為突出。本文針對某城市污水廠現狀污水進水水質，通過水解酸化處理后，對處理后水質進行分析、比較，研究表明該污水廠污水可采用水解酸化處理改善進水B/C，提高污水可生化性，改善后續好氧生物處理功能。

　　2、試驗裝置及方法

　　2.1 試驗裝置

　　水解酸化裝置采用直徑50cm，有效高度為25cm圓桶，有效容積50L。桶內設有槳葉式攪拌器1臺。

　　2.2 實驗用水

　　水解酸化小試實驗用水取至進水泵房出水;該廠進水中含約75%工業廢水，主要以石油化工、塑料輪胎加工、建材、醫院廢水為主。

　　2.3 污泥培養及馴化

　　采用生化池污泥進行接種培養，培養時間為15d，采用原水(適當投加少量葡萄糖)進行培養馴化。

　　2.4 實驗方法

　　將培訓好的污泥與采好的水樣用蠕動泵提升加入水解酸化反應器，平行設置3套實驗裝置;裝置1反應時間為4.0h，裝置2反應時間為6.0h，裝置3反應時間為10.0h。

　　攪拌器攪拌速度以污泥不沉為準。

　　分別每套裝置反應后的混合液，靜沉1h后，取上清液測CODCr，BOD5指標，并分別記錄。

　　3、試驗結果與討論

　　3.1 CODCr，BOD5去除分析　　由以上實驗數據可以看出CODCr，BOD5均有不同程度的去除，而且去除效果隨著停留時間的增加而提高，因此可以確定水解酸化對CODCr，BOD5具有一定降解能力，當停留時間達到10h時，CODCr的去除率可達到30%以上，BOD5的去除率可達到20%以上;同一時段相比，CODCr的去除率均高于BOD5;同時本項目水解酸化還有另外一個特點，即當進水CODCr，BOD5濃度增大時，去除率亦相應提高。

　　筆者分析認CODCr，BOD5的去除應該有以下兩方面原因:

　　首先，水解池為厭氧型生物反應器，反應器內生存大量異養型微生物細菌。雖大分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，不可能為細菌直接利用，但通過水解階段被細菌胞外酶分解為小分子，這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌降解合成自身細胞。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白質酶水解為短肽與氨基酸等。

　　其次，因水解酸化反應器內污泥濃度較高，達到8g/L，如此高的污泥層對進水的SS具有一定的截留功能，CODCr，BOD5隨著SS的降低而降低。

　　3.2 B/C比變化分析

　　由上述數據可以看出，通過水解酸化反應后的水質基本達到了預期的改善污水可生化性、提高B/C比的作用。本項目B/C比的增加比例雖不盡相似，但亦可定性分析認為水解酸化對于此類綜合廢水的改善作用還是明顯的。

　　本次小試實驗也驗證了水解酸化的整個理論基礎，水解階段，厭氧(兼性)細菌將大分子有機物分解為小分子有機物;酸化階段，小分子有機物在酸化菌的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外，這一階段的產物以揮發性脂肪酸為主。

　　4、結語

　　1)水解酸化對此類工業廢水中的有機物具有一定的去除率，CODCr的去除率可達到30%以上，BOD5的去除率可達到20%以上;經過水解酸化的廢水可生化性有一定的改善，B/C比提高約10%以上。

　　2)經水解酸化處理后，大分子、難降解有機物轉化為小分子、易降解有機物，因此可大大減輕后續耗氧生物處理負擔，降低能耗。

徐州工業一體化廢水處理設施工程設計

　　3)水解酸化的設計難點為停留時間的掌控，從本次小試實驗的數據看，停留時間越長越有利于B/C比的提高，本工程的停留時間應為10h。但停留時間過長勢必造成投資成本的增加，且廢水的種類不同，所含的有機物水解速度不同，停留時間也不會相同，其他工程應根據實際進水水質及條件適當選取，或通過實驗確定。

1.2.3 1961～1978年土地澆灌應用到污水處理。在1957年相關部門將此項技術成就收列入國家科研計劃，并在隨后的幾年里召開多國技術交流 會，積極研發總結新技術的培養實施。這一階段我國投資建設一大批生物氧化水塘; 在我國眾多地區 相繼試建設之后，全國的污水處理能力已提升到日處理百萬噸以 上，新增污水處理管道已達到19600km。

1.2.4 1979～2000年在此時段，中國污水處理 正式和國際接軌進入現代化發展，發展速度得到質 的提升。80 年代初期，在天津和北京先后建成兩座 生產性質的污水處理實驗基地，大量的開發技術人 員聯合在一起對兩個地區的污水處理技術、開發路 線進行大規模的探索實驗和研究。將二級生物處理 技術深入于污水處理工藝中。在經過幾年不斷的探 索，1984 年天津建成當時中國的污水處理廠，新加標準活性淤泥生化工藝，在一段時間的運營 生產中對地方的環境改善取得顯著成效，并且處理 能力穩定。我國污水處理走向規模化、企業化。

1.2.5 2001～2015年21世紀的中國是世界的中國，隨著改革開放的進行我國經濟發展進入提速階 段，污水處理業的發展也是好勢頭，隨著國家對環境 治理越來越重視并提出可持續發展戰略目標，不斷 細化對污水治理的要求，在全國幾乎是每一塊工業園區都有自己的污水處理廠，城市污水處理廠也在 進入高標準版規模化投資建設，污水處理行業的發 展得益于國家出臺完善環保法律法規對環境保護的 不斷重視，環保立法。

分析國內外的污水處理發展歷史，結合我國的發展現狀報告指出: 建設生態文明，化工企業向著綠色發展、高效化發展、低碳發展方向轉型。加大治污排污的力度和要求，在不斷吸取國外污水處 理技術的同時積極研究創新使我國擁有適用于自己的污水處理技術。2015 年后半年開始出現局 域化工企業的效益下滑，受到國家環保政策嚴格要求企業環保投入加大、產能過剩、銷售下滑、物價升 高等眾多原因，工業發展速度受到不同程度的影響，在轉型的初級階段工業發展出現波動的現象是正常的，必須堅持轉型，不斷完善提高。