第２３卷第３期 ２０１１年９月 河南工程学院学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＮＡＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖ０１．２３．Ｎｏ．３ Ｓｅｐｔ．２０１１ 微电解－混凝沉淀一生化法处理松脂加工废水 李红莲 （闽西职业技术学院化学工程系，福建龙岩３６４０２１） 摘要：介绍了采用微电解一混凝沉淀．生化法处理松脂加工废水的调试操作．在微电解处理过程中，＂３进水ＣＯＤｃ－ 为 ９７６～２ ０１２ ｍｇ／Ｌ时，出水ＣＯＤｃ 为２６２～２９６ ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤｃ 的平均去除率为７９．３％；在生化处理过程中，当进水ＣＯＤｃ 为 ３４２—４１５ ｍｓ／Ｌ时，出水ＣＯＤｅ 控制在１００ ｍｇ／Ｌ以下，ＣＯＤｃ 的平均去除率为８０．７％．监测结果表明，处理出水可达到《污水 综合排放标准》（ＧＢ ８９７８－－１９９６）的一级标准． 关键词：松脂加工；废水；微电解；生化法 中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—３３０Ｘ（２０１１）０３—００５３—０４ 松香和松节油是重要的工业原料，广泛用于肥皂、造纸、橡胶、涂料、化工、医药、塑料、电气和印刷等工业 企业，松香也是中国的大宗出口物质之一 ．随着工业生产与科学技术的发展，企业对松香和松节油的需求 量在逐年增加，但企业在生产过程中也产生大量废水，这些废水具有水量和ｐＨ值变化大、ＣＯＤｃ 浓度高、含 油量大、可生化性差等特点，若不经过处理就直接排放，会给生态环境带来严重的污染 ． １设计水量及水质 某林化有限公司生产松香、聚合松香和松香树脂等产品，设计污水总量约６００ ｍ ／ｄ，废水排放执行《污 水综合排放标准》（ＧＢ ８９７８－－１９９６）中的一级标准 ，设计废水的进水水质和出水排放标准见表１． 表１进水水质及出水排放标准 Ｔａｂ．１ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｅｆｌｕｅｎｔｆ ２处理工艺及设计参数 ２．１处理工艺 废水处理的工艺流程见 图１． ２．２设计参数 主要构筑物的规格及设计参 数见表２． 图１废水处理工艺流程 Ｆｉｇ．１ Ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ １】Ｉｒ习喀ｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 收稿日期：２０１１—０２—２３ 作者简介：李红莲（１９７２一），女，福建武平人，讲师，硕士，主要从事水处理的教学及设计 ・５４・ 河南工程学院学报（自然科学版） ２０１１年 一 ２ ２ 湖 ３调试运行 根据松脂加工废水的特性，废水处理可分为预处理、混凝沉淀处理和生化处理３个工段．预处理工段的 核心是微电解处理，有利于后续处理达到良好的效果；混凝沉淀处理工段主要是控制混凝和沉淀效果，混凝 池投加碱调节微电解出水ｐＨ值，投加石灰乳使废水中的草酸、松香酸生成相应的钙盐而沉淀；生化处理工 段是工艺过程的关键，污染物质主要通过此工段被去除，工程调试的重点为微电解池和生化处理系统的调 试． ３．１微电解池的调试 微电解为预处理的核心，目的是降低废水的有机污染并改变废水的有机物组成成分，有利于后续处理达 到良好的效果．它的反应机理是在Ｆｅ—Ｃ微电解反应中，强酸性废水与铁碳接触，形成无数个微小原电池， 铁为阳极，碳为阴极，发生氧化还原反应： 阳极：Ｆｅ一２ｅ Ｆｅ ，Ｅ”（Ｆｅ ／Ｆｅ）：０．４４ Ｖ， 啪阴极：２Ｈ ＋２ｅ— ２［Ｈ］ Ｈ２，Ｅ （Ｈ ／Ｈ２）＝０．００ Ｖ；０２＋４Ｈ ＋４ｅ ２Ｈ２Ｏ，Ｅ （Ｏ２）＝一１．２３ Ｖ； Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ— ＯＨ一，Ｅ０（Ｏ ／ＯＨ一）＝ 一０．４１ Ｖ． 原电池的氧化还原反应对于废水处理有如下作用：废水中的Ｆｅ 能形成具有较高絮凝吸附活性的絮凝 剂，它能有效地吸附污染物形成沉淀，达到降低ＣＯＤｅ 、ＢＯＤ 与ｓｓ的目的．氧化还原反应还可使废水的可生 化性提高，为后续的生化处理提供条件．废水经过Ｆｅ—ｃ微电解反应后，ｐＨ值提高，可减少石灰乳的投加 量 Ｊ．要达到设计效果，微电解池的调试相当重要．在调试和试运行阶段，对ＣＯＤｃ 进行监测，微电解池进出 水的ＣＯＤｅ 浓度以及对应的ＣＯＤｅ 去除率的变化如图２所示． 图２微电解处理系统ＣＯＤｅ 去除效果 Ｆｉｇ．２ Ｒｅｍｏｖ￣ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＣＯＤｃ ｂｙ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ 第３期 李红莲：微电解一混凝沉淀一生化法处理松脂加工废水 ・５５・ 图２表明，ＣＯＤｃ 的进水浓度平均为１ ３９５ ｍｇ／Ｌ，出水浓度平均为２８２ ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤｃ 的去除率最低为 ６９．９％，最高为８６．６％，平均去除率为７９．３％．经过微电解预处理，ＣＯＤｃ 的去除率达６０％以上．调试有３个 关键技术：．（１）控制适当的曝气量，产生搅动作用，增加填料之间的相互摩擦，尽量避免松油的粘附影响．曝 气量要适当，使废水出现搅动即可，避免因搅动过大引起活性炭的流失．（２）控制废水的ｐＨ值，不要波动太 栅枷渤｛翼瑚抛啪啪辩。 大，否则后续的生化处理很难控制．（３）判断微电解池调试是否合适，要视处理后ＣＯＤｃ 的去除率是否达 ５０％以上，废水的可生化性是否得到了较大提高 ． ３．２生化处理系统调试 ３．２．１ 生化处理系统的前期培养 （１）调节生化池内废水的水温与ｐＨ值，最好采用低负荷启动，即池内废水的ＣＯＤｃ 值不要高于 ２００ ｍｇ／Ｌ＿添加的污泥要预先化开，投加时鼓风机开到最大，以免污泥沉积，并添加少量的营养，为了便于挂 膜，可以均匀投加一些粗面粉． （２）闷曝１～２ ｄ，等看到废水中有细小的微生物出现，增加一点废水和营养物质，不要使废水的ＣＯＤｃ 超过５００ ｍｇ／Ｌ．继续闷曝，测ＣＯＤｃ 的去除率并观察生物相，若ＣＯＤｃ 的去除率大于３０％，可以停止曝气， 沉淀２ ｈ，排除一部分清液，再增加一些微电解后的废水，继续闷曝． （３）整个过程慢慢增加污水量，要注意开启回流泵，使废水处于流动状态．污泥复活后，为了便于挂膜， 在闷曝过程中空气量不要太大．在进水量达到５０％时，可以连续进水、连续出水进行培养． （４）整个过程中都要注意污泥量，如果达不到量，一般有下面几个原因：ａ．添加的量少；ｂ．接种的污泥没有 化开，全部堆积在底部；ｃ．接种的污泥矿化程度高，污泥中的无机物多沉积在底部；ｄ．污泥负荷低，过量曝气，污 泥分解，随出水排出；ｅ．碳源不足等引起的污泥膨胀．前面３种可以通过继续投加污泥或增加搅动来解决，第４ 种通过控制溶解氧在２ Ｌ左右可以基本解决．最后１种要分析，如果镜检看到都是头发丝状的丝状菌，一般 都是碳源和氧气不足；如果全是细小微生物、没有钟虫等后生动物，说明受到冲击，检查进水的ｐＨ值． ３．２．２生化处理系统的调试运行 生产废水逐渐增加直到废水的处理量达到满负荷运行１个月后，污泥沉降比由最初的６％左右上升到 ２２％，污泥的沉降性能良好，镜检发现有大量的钟虫，活性污泥基本成熟 ］．在调试和试运行阶段，对ＣＯＤｃ 进行监测，生化处理系统进出水的ＣＯＤｃ 浓度随时问的变化以及对应的ＣＯＤｃ 去除率如图３所示． ８Ｓ ８６ ８４ 二Ｊ ８８Ｏ２篓 躺 占 ｏ ７８售 Ｕ ７６ ｕ ７４ ７２ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｌ０ ｌｌ Ｉ２ Ｉ３ ｌ４ ｌ５ 落扦天数ｒｄ 图３生化处理系统的ＣＯＤｃ 去除效果 Ｆｉｇ．３ Ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＣＯＤｃｒ ｂｙ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ 图３表明，在此期间，生化处理系统进水的ＣＯＤｃ 变化幅度不大，平均为３７５ ｍｇ／Ｌ，出水ＣＯＤｃ 的浓度 相对稳定，基本维持在１００ ｍｇ／Ｌ以下，平均为７２．６ ｍｇ／Ｌ，表现出较强的抗冲击负荷能力．ＣＯＤｃ，的去除率 最低为７７．１％，最高为８６．４％，平均为８０．７％． ４处理效果 该废水处理设施于２０１０年５月进行调试，在调试过程中不断完善，系统稳定运行２周后，于２０１０年９ ・５６・ 河南工程学院学报（自然科学版） ２０１１年 由表３可以看出，废水经生化处理系统处理后，ｐＨ值呈稳定中性，处理系统的主要污染物处理效果明 显，废水出水水质完全可以达到《污水综合排放标准》（ＧＢ ８９７８－－１９９６）中的一级标准． ５结论 （１）采用微电解一混凝一生化法处理松脂加工废水，对废水中的有机污染物有良好的去除效果，处理出 水可达到《污水综合排放标准》（ＧＢ ８９７８－－１９９６）中的一级标准． （２）采用微电解法预处理松脂加工废水，在微电解处理单元，ＣＯＤｅ 的平均去除率为７９．３％；在生化处 理单元，ＣＯＤｃ 的平均去除率为８０．７％．通过微电解处理，还可以提高废水的可生化性，有利于采用生化法 将废水进一步处理至达标以实现回收利用，可创造较好的环境效益和经济效益． （３）本系统对废水流量、有机负荷的抗冲击能力强，系统稳定性好，可操作性强，适宜在林化行业的废水 处理中进行推广． 参考文献： ［１］刘玉春．１９９５～２０００年中国松香的生产、消费和发展趋势［Ｊ］．林产化工通讯，２００１，３５（５）：３１—３３． ［２］黄自力，胡岳华，刘吉生，等．松脂加工废水综合处理技术的研究［Ｊ］．陕西科技大学学报，２００３，２１（１）：３５—３９． ［３］ ＧＢ ８９７８－－１９９６．污水综合排放标准［Ｓ］．１９９６． ［４］ 张亚静，应金英，陈晓锋．铁炭内电解法处理印染废水［Ｊ］．环境污染与防治，２０００，２２（５）：３３—３６． ［５］卢平，唐秀洁，李志春．内电解一接触氧化法处理松香及樟脑生产废水［Ｊ］．工业水处理，２００３，２３（２）：２５—２７． Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｕｍ Ｒｏｓｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ——ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ——ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＬＩ Ｈｏｎｇｌｉａｎ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｍｉｎｘｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｏｎｇｙａｎ ３６４０２ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｏｆ ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｂｙ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ—ｃｏａｇｕｌａ— ｔｉｏｎ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ—ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｅｌｅｅｔｒｏｌｙｓｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ＣＯＤｃ ｗａｓ ９７６—２０ｌ２ ｍｇ／Ｉ ，ｔｈｅ ｅｆｌｕｅｎｔｆ ＣＯＤｃ ｗａｓ ２６２—２９６ ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤｃ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｍｏｖＭ ｒａｔｅ ｒｅａｃｈｅｄ ａｓ ｍｕｃｈ ａｓ ７９．３％．Ｉｎ ｔｈｅ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ＣＯＤｃ ｗａｓ ３４２—４ｌ５ ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｅｆｌｕｅｎｔ ＣＯＤｃ ｃｏｕｌｆｄ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｕｎｄｅｒ １００ ｍ Ｌ，ＣＯＤｃ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｒｅａｃｈｅｄ ａｓ ｍｕｃｈ ａｓ ８０．７％．Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｒｕｎｎｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｆｌｆｕｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｇｒａｄｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｉｎ ｗａｓｔｅ ｗａｒ— ｔｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｔａｎｄａｒｄ（ＧＢ ８９７８－－１９９６）． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｕｍ ｒｏｓｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ；ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ；ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ