酚是工業(yè)生產(chǎn)廢水中毒性高、難降解有機物之一，含酚廢水不僅嚴重污染環(huán)境，造成農(nóng)業(yè)、漁業(yè)的損失，而且危害人類的健康〔1〕，含酚廢水的治理得到世界各國的廣泛重視。目前國內(nèi)外處理含酚廢水的常見方法主要有物理法〔2〕、化學法〔3〕和生化法〔4,5〕及組合工藝〔6,7〕等。某試驗工場是科研、生產(chǎn)型的化學工業(yè)基地，其生產(chǎn)廢水含有酚、苯、二甲苯等有機物以及酸性廢水，考慮到受納水體是農(nóng)灌水溪，且工場地處縣城關鎮(zhèn)，必須對排放的廢水進行治理。工場根據(jù)生產(chǎn)廢水的特點，設計了一套采用一級厭氧處理、二級生物接觸氧化、反應絮凝的生化—氧化—絮凝沉淀污水處理系統(tǒng)，運行初期達到了設計要求，但由于該系統(tǒng)運行時間長，一部分設備老化，尤其污泥（細菌）的培養(yǎng)與馴化仍然存在較大的問題，處理系統(tǒng)不能正常運行，為此，需要對原有污水處理系統(tǒng)進行全面改造，重新建立厭氧系統(tǒng)與好氧系統(tǒng)污泥的培養(yǎng)與馴化體系，使污水處理系統(tǒng)恢復正常運行，達到設計的排放標準。  

1廢水水質(zhì)與工藝流程  

工場現(xiàn)有MIC（異酯）、殘殺威、克百威等生產(chǎn)車間，含酚廢水出水量為4萬t/a左右，污水處理系統(tǒng)設計規(guī)模為8萬t/a，污水處理系統(tǒng)的主要設計參數(shù)為：調(diào)節(jié)池（厭氧）停留時間24h，一級生物接觸氧化池停留時間為10h，一沉池停留時間為1.5h，二級生物接觸氧化池停留時間為18h，二沉池停留時間1.5h，裝置出水達《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）。廢水流量4~6m3/h，pH5~6，SS300~500mg/L，酚2.3mg/L，二甲苯13.6mg/L，COD>200mg/L。  

工場廢水處理采用生化—氧化—絮凝沉淀組合工藝，克服單一廢水處理工藝的缺點，廢水處理的關鍵就是通過微生物的新陳代謝作用，將廢水中有機物的一部分轉(zhuǎn)化為微生物的細胞物質(zhì)，另一部分轉(zhuǎn)化為比較穩(wěn)定的化學物質(zhì)（無機物或簡單有機物），從而達到降解有機物，凈化廢水的目的。在現(xiàn)有工藝中，厭氧池中，主要依賴產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌及甲烷菌將高濃度有機廢水中的復雜有機物分兩步分解轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳氣體及維持微生物生長活動所需的能量。好氧池中，主要依賴好氧菌進一步將厭氧池排出的廢水中仍沒有降解的復雜有機物和已經(jīng)分解的低分子有機物分解和轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NO3-、SO42-、PO43-、NH3等簡單無機物與維持微生物生長活動所需的能量。廢水處理的工藝流程如圖1所示。  

圖1廢水處理工藝流程  

2存在的主要問題  

（1）好氧池、厭氧池污泥失活，微生物菌群死亡。活性污泥（微生物菌群）的培養(yǎng)成熟程度及性能決定著廢水凈化效果的好壞，廢水處理系統(tǒng)中污泥的接種、馴化和培養(yǎng)是工藝運行成功的首要步驟。造成好氧池及厭氧池污泥失去活性，微生物菌群死亡的原因比較復雜，可能引起的原因一是盡管綜合廢水中含有的有機物濃度不是很高（低于200mg/L），但有機物成分復雜、種類多，含有MIC（異酯）、呋喃丹、殘殺威、鄰基異苯基酚、殘殺威等農(nóng)藥成分，以及酚、甲苯、二甲苯、氨氮及其中間合成的衍生物等多種混合有機物成分。其中的許多有機物屬難降解物質(zhì)，如酚類有機物很容易使得污泥中微生物菌群中毒。二是由于好氧池缺乏污泥回流系統(tǒng)，其絕大部分污泥隨水進入沉淀池，經(jīng)沉淀后進入?yún)捬醭兀沟煤醚醭刂须y以維持穩(wěn)定、平衡的活性污泥量，造成微生物缺乏營養(yǎng)物質(zhì)，使污泥增長處于降解率低下、緩慢的內(nèi)源呼吸期，隨著時間的推移，污泥（微生物）最終死亡。  

（2）厭氧池缺污泥排放裝置。好氧池中的污泥基本進入?yún)捬醭�，厭氧池中的污泥隨著運行時間延長不斷增加，現(xiàn)有厭氧池與調(diào)節(jié)池共用，采用普通的平流式進水，造成底部污泥大量沉積、無機化，占據(jù)大量有效空間，廢水在厭氧池中停留時間縮短，厭氧預處理達不到應有效果。  

（3）好氧池填料長滿青苔，基本沒有掛膜。填料掛膜不正常，是造成運行不正常的主要原因。這主要是由于現(xiàn)有處理系統(tǒng)選取的曝氣方式為穿孔管曝氣，而穿孔管曝氣最大的缺點就是曝氣不均勻，造成局部曝氣強度過大，這樣既對氧的利用率不高，也影響微生物在填料上的正常掛膜。  

（4）廢水處理系統(tǒng)缺預調(diào)節(jié)池。廢水進厭氧池前，經(jīng)過一個小的隔油池，隔油池能隔開部分油相，但因體積小，起調(diào)節(jié)作用不大。而工廠多個車間每天排放的有機廢水水質(zhì)、水量均不穩(wěn)定，波動較大，造成廢水處理系統(tǒng)的運行不穩(wěn)定。  

3采取措施  

3.1預設調(diào)節(jié)池  

廢水處理設施中調(diào)節(jié)池的作用主要包括：（1）提供對有機物負荷的緩沖能力，防止生物處理系統(tǒng)負荷的急劇變化；（2）控制pH，防止水質(zhì)過酸或過堿對后續(xù)生化處理的不良影響；（3）停產(chǎn)時仍能對生物處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入廢水；（4）防止高濃度有毒物質(zhì)進入生物處理系統(tǒng)。修建容積600m3的廢水調(diào)節(jié)池，使得每天產(chǎn)生的綜合廢水能在調(diào)節(jié)池里至少停留3d，以保證進厭氧池廢水的穩(wěn)定，有機營養(yǎng)物穩(wěn)定，保持厭氧池微生物的正常生長。調(diào)節(jié)池還可預先培養(yǎng)一部分微生物，并對復雜微生物有預先降解作用。調(diào)節(jié)池池壁和底部采取防腐措施，底部要鋪鋼筋混凝土。  

3.2厭氧池進水方式  

改變厭氧池的進水方式，改平流式進水為下部進水，增加布水器一套。厭氧池下部進水可以從下往上沖抬污泥，使污泥處于懸浮狀態(tài)，有利于污水與污泥的充分接觸，提高分解有機物的能力。厭氧池因沒有設置污泥排放裝置，污泥量不斷增長，經(jīng)常需要通過人工的方式清理出部分污泥，由此造成運行間斷，且人工操作極為不便，勞動強度大。設置固定的污泥排放設備，或者增加厭氧池污泥排放管道，增加壓濾設備，便于污泥的管理。  

3.3曝氣系統(tǒng)的改造  

3.3.1微孔曝氣器  

填料掛膜不正常主要原因是由于現(xiàn)有處理系統(tǒng)選取的曝氣方式為穿孔管曝氣，造成局部曝氣強度過大，氧利用率不高，影響微生物在填料上的正常掛膜。因此更換曝氣系統(tǒng)，改穿孔管曝氣為PWX型微孔曝氣器，微孔曝氣器的特點是：（1）彈性橡膠擴散膜片開有大量的自閉孔眼，隨著曝氣和停止運轉(zhuǎn)，孔眼自動張開和閉合，不會產(chǎn)生孔眼堵塞、黏污等弊病。（2）曝氣器的逆止閥具有雙重防止逆流功能，曝氣器的逆止閥使氣孔關閉自如，可防止中斷輸送空氣時發(fā)生逆流現(xiàn)象。當停止進氣時，污水混合液也不能倒灌，可以減少大量維修工作量。（3）曝氣膜是由特殊的彈性聚合物制成，具有很高的變形性和彈性指數(shù)，膜的制作采用特殊擠壓成型技術，薄厚均勻，并且具有很強的抗油、紫外線及耐銹蝕能力。其主要技術參數(shù)：空氣量1.0~5.0m3/h，氧利用率，28%~32%，氣泡直徑1~3mm，表面積0.025m2，氧動力效力≥5.0g/（W·h），阻力損失180~260mm，適用水深1~6m。  

3.3.2生物填料  

選用粒徑為180mm的YDT型彈性立體生物填料，填料比表面積125m2/m3，成品密度≥2.7kg/m3，空隙率≥99%。通過篩選聚烯烴類中幾種耐高溫、耐腐蝕、耐氧化、高強度的優(yōu)質(zhì)品種，采用特殊的拉絲、絲條制毛工藝，將絲條固定在定位繩上，紡制成填料單體，然后固定在塑料圓盤上。彈性立體生物填料的特點：（1）孔隙率大、比表面積大、生物量大、不易堵塞、表面粗糙、易于掛膜、池體內(nèi)空間利用率大、無死區(qū)、使用壽命長。（2）填料與營養(yǎng)物質(zhì)等的接觸，具有主動性、表面更新快、耐沖擊負荷的特點，填料內(nèi)部形成從營養(yǎng)物—細菌—原生動物—后生動物的食物鏈，可以不產(chǎn)生或少產(chǎn)生剩余污泥。填料柔軟、有彈性、孔隙可變。（3）填料中微生物種類齊全、數(shù)量多、處理功能強，污染物去除范圍廣。  

3.4接觸氧化池污泥回流系統(tǒng)  

由于好氧池絕大部分污泥進入沉淀池，經(jīng)沉淀后進入?yún)捬醭�，使得好氧池中難以維持穩(wěn)定、平衡的活性污泥量，造成微生物缺乏營養(yǎng)物質(zhì)，使污泥增長處于降解率低下、緩慢的內(nèi)源呼吸期，污泥（微生物）最終死亡。有必要在現(xiàn)有工藝條件下，增加污泥回流系統(tǒng)。將沉淀池的部分污泥（70%~90%）返回到一級生物好氧接觸池，以補充活性污泥量，維持好氧系統(tǒng)中微生物數(shù)處于平衡、穩(wěn)定的狀態(tài)。  

4運行結果  

改進后的廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)過2a多的運行試驗，系統(tǒng)運行正常，處理效果達到預期的設計標準，部分水回用到循環(huán)冷卻塔作為循環(huán)水使用，從而減少新鮮水的用量，每年減少冷卻水用量2萬t，水質(zhì)監(jiān)測結果顯示，出水pH8~9，SS27mg/L，酚0.5mg/L，二甲苯2.72mg/L，COD53.2mg/L，均達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）要求。。  

5結論  

（1）對原有污水處理系統(tǒng)進行了全面改造，完善了生物氧化法處理裝置，重新建立了厭氧系統(tǒng)與好氧系統(tǒng)污泥的培養(yǎng)與馴化體系，部分水回用到循環(huán)冷卻塔作為循環(huán)水使用，每年可減少冷卻水用量2萬t，改造后出水中的酚0.5mg/L，苯2.72mg/L，酚去除率達85%以上，pH8~9，減少COD排放約2t，裝置出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）。  

（2）農(nóng)藥生產(chǎn)產(chǎn)生的含酚廢水，有機化合物成分復雜、毒性高、難降解，對其的處理是工廠環(huán)保治理的一個難題。采取生化—氧化—絮凝沉淀組合工藝是一種比較理想的廢水處理方式，處理效果較好，值得借鑒與推廣。

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