表面活性劑廢水處理技術(shù)

一、概述

目前我國生產(chǎn)的表面活性劑多屬于陰離子表面活性劑，其屬于生物難降解物質(zhì)，造成水體起泡、產(chǎn)生毒性，它的廣泛使用不可避免地對水環(huán)境造成了污染。目前國內(nèi)同類廢水處理工藝均采用好氧工藝，但處理果效并不理想。因此，有必要進一步對表面活性劑廢水處理工藝以及相關(guān)設(shè)備情況作出探討。

二、處理流程及特點

1、處理流程

待處理的含表面活性劑廢水首先進入調(diào)節(jié)池，之后通過潛污泵提升至電化學(xué)裝置，裝置出水進入混凝沉淀池進行固液分離。電化學(xué)原理基于電絮凝，以鋁、鐵等金屬為陽極，在直流電作用下陽極被溶蝕產(chǎn)生Fe離子，經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過程，發(fā)展成各種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物以至氫氧化物，使廢水中的表面活性劑、難降解有機物、膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離，同時，帶電的污染物顆粒在電場中泳動，其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。廢水電解絮凝處理能去除水中多種污染物。此過程表面活性劑、COD、BOD、SS的去除率為92.5%左右，90.4%左右、91.67%左右、99.9%以上。

混凝沉淀池的出水進入A-O-MBR反應(yīng)器，即厭氧-好氧-膜生物反應(yīng)器進行生化深度處理。A-O-MBR反應(yīng)器由厭氧池、好氧膜池組成。其中可降解LAS的菌種包括鄰單孢菌屬的革蘭氏陰性桿菌，黃單孢菌屬的革蘭氏陰性桿菌等，LAS首先被吸附在活性污泥表面上，然后進入微生物細胞內(nèi)部被降解。表面活性劑、COD、BOD、SS的去除率為99.9%以上、84%左右、86.7%左右、80%左右。

2、工藝特點

（1）適應(yīng)性強。

工藝系統(tǒng)由電化學(xué)、混凝沉淀及生化單元組成，對于含高濃度表面活性劑的廢水處理是有效的；

（2）占地面積小，生產(chǎn)周期短。

電化學(xué)機和A-O-MBR反應(yīng)器可現(xiàn)場快速拼裝，減少土建施工量與人工成本。

（3）處理效率高，污泥產(chǎn)生量極少。處理出水可完全達標(biāo)排放。

（4）自動化程度高，減少操作強度。

此工藝全部采用PLC全自動化控制，運行穩(wěn)定。

三、主要單元設(shè)備功能及運行參數(shù)

1、電化學(xué)裝置

（1）功能原理。

電化學(xué)裝置基于電絮凝，以鋁、鐵等金屬為陽極，在直流電的作用下，陽極被溶蝕，產(chǎn)生Fe離子，鐵陽極電解過程。Fe3+參與FeSO4?7H2O水解過程羥基多核絡(luò)合物成為活性聚凝體，經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過程，發(fā)展成為各種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物以至氫氧化物，使廢水中的表面活性劑、難降解有機物、膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離，同時，帶電的污染物顆粒在電場中泳動，其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。

（2）運行參數(shù)。

電化學(xué)裝置進水LAS含量為150-200mg/L，COD含量為2400-2600mg/L，出水LAS含量小于15mg/L，COD含量小于300mg/L，設(shè)計水力停留時間為5min，電流為3.0A。

2、混凝沉淀裝置

（1）功能原理。

混凝沉淀裝置主要功能為對電化學(xué)裝置出水進行泥水固液分離。主要采用斜管沉淀池，沉淀池由混凝區(qū)、反應(yīng)區(qū)及沉淀區(qū)構(gòu)成。沉淀區(qū)設(shè)置有PVC斜管填料。

（2）運行參數(shù)。

混凝沉淀池設(shè)計水力停留時間為1.5h，斜管間距50mm，出水SS≤10mg/L

3A-O-MBR裝置

（1）功能原理。

MBR工藝是懸浮培養(yǎng)生物處理法(活性污泥法)和膜分離技術(shù)的結(jié)合，后者把微生物從生物培養(yǎng)液(混合液)中分離出來，在生化反應(yīng)池內(nèi)保留下來，保證出水中基本上不含微生物和其他懸浮物。

（2）運行參數(shù)。

A-O-MBR裝置進水LAS含量為15mg/L，COD含量為250mg/L，出水LAS含量小于1mg/L，COD含量小于60mg/L，設(shè)計厭氧池水力停留時間3h，好氧膜池水力停留時間4h。

四、處理效果及經(jīng)濟分析

1、處理效果

表面活性劑廢水經(jīng)該工藝后出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。主要水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)如下，項目SS/mg/L、COD/mg/L、BOD/mg/L、LAS/mg/L；原水水質(zhì)對應(yīng)為30-50、2400-2600、800-900、150-200；電化學(xué)+混凝沉淀對應(yīng)為10.0、250、120、13.0；A-O-MBR對應(yīng)分別為未檢出、40、10、未檢出。

2、經(jīng)濟分析

本工藝處理該種表面活性劑廢水的運行成本為1.2元/m3。

本套工藝的處理量為300m3/d，總裝機容量為12.0kW，設(shè)備及土建安裝總投資為200萬元。

五、結(jié)論

表面活性劑廢水?dāng)?shù)量繁多，分布廣泛，合理有效的處理具有很好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。本工藝對類似廢水具有很好的處理效果，希望通過本研究成果的應(yīng)用在表面活性劑及難降解有機物廢水處理中起到積極的作用。（來源：廣東省工程技術(shù)研究所）