樹脂生產廢水處理工程設計與實踐

趙 偉，鄧 鵬

（維爾利環保科技集團股份有限公司，江蘇 常州 213000）

不飽和聚酯樹脂是生產塑料制品所用的重要高分子原料[1-3]，一般由二元羧酸和二元醇經過縮合、聚合等反應制作而成，主要用于澆鑄、模塑、玻璃纖維增強復合材料[4-5]。下面以廣東某化學工業有限公司為例進行研究，該公司主要生產不飽和聚酯樹脂及其配套輔料、膠粘劑、玻璃鋼材料等。工廠在投產后排放大量高濃度有機廢水以及低濃生活廢水，各股廢水可生化性均較好，在工廠內經污水處理站處置后滿足排放標準，而后納管排放至市政污水廠。

1 工程概況

廣東省某化學工業有限公司排放的生產廢水，主要包括以下三類：

（1）高濃度廢水主要來自于聚合反應蒸餾后的廢水，該股廢水處理的水量為100 m3/d，其中CODCr濃度約為20000～30000 mg/ L，BOD5濃度約為10000 mg/L，pH值為5.5；

（2）中濃度廢水主要來自于抽真空的收集水、車間洗滌用水等。該股廢水的水量為70 m3/d，其中CODCr濃度約為3000～5000 mg/L，BOD5濃度約為2000 mg/L；

（3）低濃度廢水主要來自于生活污水。該股廢水設計處理的水量為200 m3/d，其中CODCr濃度約為400 mg/L，BOD5濃度約為200 mg/L。

該公司的樹脂生產廢水處理采用國內外先進、成熟和高效的處理工藝，在確保廢水處理達標排放的基礎上，節約投資和運行的費用，爭取使整個設施的占地較少，且運行管理方便。為了盡可能地減少空氣污染，廢水在經過處理后，要把主要污染物指標控制在：pH值為6～9、CODCr≤90 mg/L、BOD5≤20 mg/L。

2 廢水處理工藝流程

2.1 高濃度廢水處理工藝

當高濃度廢水中的COD濃度在20000～3000 mg/L左右時，BOD/COD約為0.4，偏酸性，設計處理水量為100 t/d。因高濃度廢水有較好的可生化性，可采用厭氧生化處理工藝。此工藝具有運行費用低，剩余污泥少等優點，主要是廢水中的污染物去除率可高達70%。

此外，當高濃度廢水用堿中和調節pH值到7.5后，可采用高負荷厭氧處理反應器進行生化處理，以去除大部分有機物。以上過程可采用UBF復合式厭氧反應器系統。該系統的組成是由UASB與AF的疊加，下層為上流式污泥床，約占反應器總體積的40%～50%。系統內部設有生物填料和厭氧循環泵，通過厭氧生物作用，可有效去除部分有機物。工作原理是從其底部進水，布水系統負責將廢水均勻地分布到整個反應器底部，其上部為澄清區；出水部分回流，用以緩沖進水污染負荷的變化，同時緩沖堿度，從而節約控制pH值變化所需的化學品消耗量。當高濃度廢水量變少時，中濃度廢水可以選擇與高濃度廢水混合進入高負荷厭氧處理反應器進行生化處理，以降低運行費用。

2.2 中、低濃度廢水處理工藝

中、低濃度廢水可以集中收集到混合調節池。由于工廠的廢水中C有機物較多，而生化處理所需的N、P營養物較缺，但生活污水有利于改善廢水中的營養物質比例，（一般生化要求BOD5：N：P=100：5：1），以此可以提高廢水的可生化性。高濃度廢水經厭氧處理后，可以與中、低濃度廢水一起進入混合調節池。混合調節池帶有預曝氣功能，使廢水能充分混合。經過高負荷好氧反應器生物處理，使廢水中的有機污染物成分降解后，再自流進入內置式膜生物反應器處理。

2.3 膜生物反應器工藝原理

膜生物反應器（MBR）是把膜技術與污水處理中的生化反應結合起來的一門新興技術，由于用膜組件代替傳統活性污泥工藝中的二沉池，可高效進行固液分離。因為應用膜技術，可以將污泥和污水完全分隔開來，使污泥的濃度可以達到較高水平，其濃度為8～10 g/L；并且膜組件能夠截留難降解的大分子有機物，延長其在反應器內的停留時間，使之充分地得到分解。

為提高生化處理效率，還可采用接觸氧化形式。接觸氧化法是利用附著在填料（也稱載體）上的生物膜吸附廢水中的有機物，并加以氧化分解，從而達到使污水凈化的目的。其采用的填料為懸浮國產填料，供氣方式采用填料下微孔曝氣。接觸氧化法較傳統的活性污泥法管理更方便，且污泥膨脹現象發生少，耐有機負荷沖擊力較強。

內置式膜生化反應器是將超濾膜模塊置于生化反應器中，在模塊底部采用連續的空氣攪拌，在膜表面形成錯流區域，使污染物不易在膜表面積累，加快污染物的脫離。在壓力差和膜清液側低真空條件的驅動下，使得清液連續流出。內置式膜生化反應器的出水COD可達90 mg/L以下，出水直接能夠達到排放標準。

2.4 剩余污泥處理工藝

將各工段產生的剩余污泥（產量約30 m3/d）排入污泥池，用污泥泵送入離心脫水機中進行污泥脫水，干泥餅運至衛生填埋處進行處置，上清液回流至混合調節池。

2.5 廢水處理工藝流程

具體廢水處理工藝流程見圖1。

圖1 廢水處理工藝流程圖

3 項目設施清單

本項目設施清單如表1所示。

表1 項目設施清單

4 處理成本分析

本項目廢水處理理論總裝機容量約130 kW，正常使用的功率80 kW，每天電費1229元。廢水處理藥劑包括中和用堿、混凝劑、生化必需的N和P營養物及化驗試劑，按每噸廢水0.5元計算，藥劑費為100元/天。超濾膜使用壽命為8年，膜更換費用為150元/天。廢水處理站定員4人，按每人每天工資40元計算，人工費為160元/天。本項目滿負荷運行合計運行費用為1639元/天。