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[摘要]從廢水水質、處理工藝、設計參數及運行效果等方面出發，介紹了某玻璃纖維廠的廢水處理工程。工程實踐表明，采用調節池—混凝沉淀—接觸氧化池—混凝沉淀—臭氧氧化—曝氣生物濾池—多介質過濾—活性炭過濾—超濾—反滲透組合工藝可有效處理玻纖廢水。工程調試運行結果表明，出水清水滿足玻纖廢水生產用水要求，濃水滿足《污水綜合排放標準》三級標準，實現減量化。

[關鍵詞]玻纖廢水；臭氧；BAF；活性炭過濾；循環回用

玻璃纖維(簡稱“玻纖”)是一種性能優異的無機非金屬材料。玻纖的應用幾乎遍布國民經濟和國防軍工的各個領域，它常被用作復合材料的增強基材、電絕緣材料、絕熱保溫材料、吸聲材料、光傳輸材料以及電路基板等[1-2]。隨著國內玻璃纖維工業的快速發展，導致的環境污染問題也日益嚴重。在玻璃纖維生產過程中所產生的廢水，其數量雖然不大，但因其含有大量高濃度有機污染物，直接排放會對受納水體造成嚴重污染。玻纖工業行業較獨特，其產生的廢水不同于普通化工廢水，玻纖廢水危害嚴重，治理難度大。[3-7]某企業新建了一座玻纖廠，生產過程中產生了浸潤劑廢水、噴霧廢水及現場罐清洗廢水等。針對該廠生產廢水的特點，采用了如下處理工藝流程：調節池—一級混凝沉淀—接觸氧化池—豎流式沉淀—二級混凝沉淀—臭氧氧化—曝氣生物濾池—多介質過濾—活性炭過濾—超濾—反滲透，經反滲透處理后的清水用于廠內回用，產生的少量濃水對外排放。本文概述了該廢水的進水水質特征，分析了工藝各段流程及設計參數，并探討了處理工藝整體的運行效果，以期為同類廢水處理的工程設計提供參考。

1工程概況

根據所在地環保要求，廢水必須實施減量化排放。從占地情況來看，廢水處理單元可供用地尺寸為45m×26m，污泥處理單元可供用地36m×10m，占地極為緊湊。由于地質條件所限，不能往地下深挖。為此，本次考慮將廢水處理單元和污泥處理單元分別高度集成，將主要功能構筑物和配套建筑合建。

1.1廢水水質水量

該玻纖廢水處理站設計進水水量1500m3/d，廢水進出水水質詳見表1。根據當地環保要求，廢水處理外排水質必須達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準后排至園區污水處理站。由于水資源短缺，要求外排水量≤200m3/d，其余的處理出水要求進行廠內回用并達到生產用水水質標準。此外，根據當地環保要求，污泥處理后的含水率應≤30%。

1.2廢水水質特征

玻纖工業生產過程產生的廢水主要是浸潤劑廢水。浸潤劑的組成包括油脂類、乳化劑、水溶性有機物及甲醛等有毒物質[2]。除溶劑外大部分是些熱穩定性高、難溶于水的高分子有機物質，其生化性較差，難以通過生物降解。玻纖廢水一般呈乳化狀，透明度低，外觀呈乳白色，從水質處理指標看，主要處理對象包括BOD5、CODCr、色度及濁度等。目前，玻纖廢水的處理一般采用混凝氣浮或沉淀+活性污泥法進行處理，處理后的出水往往在100mg/L以上[8-10]。根據溫軍杰等[11]人對玻纖廢水混凝沉淀的研究標明，原水混凝沉淀時PAC的最佳投加量為2.4g/L，平均COD去除率為50%。朱英來[12]等人采用混凝沉淀+兩段接觸氧化+絮凝沉淀，在生化停留時間24h，生化容積負荷率為0.4kgCOD/m3•d時，出水可達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》一級標準。

2工藝流程及參數

2.1廢水處理工藝流程

廢水處理工藝方案的選擇與廢水性質及進出水水質要求密切相關，針對玻纖廢水的水質特點，結合前期的調研，在總結已有工程經驗的基礎上，分別進行了混凝沉淀實驗、生化曝氣實驗、Fenton氧化實驗、臭氧氧化實驗及活性炭吸附實驗等實驗室小試。通過混凝沉淀確定了絮凝劑和助凝劑投加量，一級絮凝PAC的最佳投加量為400mg/L，二級絮凝PAC的最佳投加量為30mg/L。通過生化處理實驗確定水力停留時間36h。通過Fenton和臭氧氧化實驗，分別確定了最優的加藥量。考慮到本次項目占地有限，采用Fenton處理工藝需要配套較多的水池、加藥裝置及藥庫，綜合比較后確定采用臭氧氧化工藝[13]。基于廢水減量化排放的需要，設置了膜處理系統對廢水進行回收。綜上，確定的具體工藝流程圖如圖1所示。工藝流程分為四個部分：預處理系統、生化處理系統、深度處理系統及污泥處理系統。廠區廢水通過管道加壓輸送進入調節池，在調節池內穩定水質和水量，調節池出水自流進入一級混凝反應池，投加絮凝劑和助凝劑，再進入平流式沉淀池進行沉淀。沉淀池出水進入接觸氧化池，接觸氧化池內設置組合填料和可提升式曝氣器，接觸氧化池出水進入二沉池進行泥水分離，二沉池采用豎流式沉淀池。出水再進入二級混凝反應池，投加絮凝劑和助凝劑，再進入斜板式沉淀池。斜板沉淀池出水進入臭氧反應池，經臭氧氧化將大分子難降解有機物分解成小分子有機物，出水再經泵提升進入曝氣生物濾池，在曝氣生物濾池內進一步的對有機物進行降解，并降低懸浮物和濁度。出水經泵提升依次進入多介質過濾器和活性炭過濾器，進一步去除有機物、懸浮物和濁度，保證進入膜處理的水質要求。活性炭過濾后的出水一部分回用于車間地面沖洗(500m3/d)，一部分進入膜系統處理。膜系統采用超濾和反滲透組合工藝，超濾濃水回流至調節池內，反滲透濃水進入濃水池并提升后外排，反滲透產水進入回用水池并提升后用于拉絲車間生產用水。

2.2主要的工藝設計參數

2.2.1預處理系統

由于原水COD、SS、濁度及色度含量較高，需采取混凝沉淀對原水中大部分的SS及部分COD進行一定的去除，以減輕后續生化處理的污泥負荷。(1)調節池。調節池設計水力停留時間為8h。調節池內設置提籃式格柵及潛水攪拌器。調節池通過重力流管道出水，按水位高度設置2根出水支管，單根支管出水流量通過電動閥及流量計反饋控制。(2)一級絮凝沉淀池。一級絮凝池投加PAC和PAM，每格反應時間為8min，PAC設計投加量500mg/L，PAM投加量1mg/L。采用平流式沉淀池，通過刮吸泥機將沉淀池底部污泥提升至污泥濃縮池。沉淀池表面負荷0.85m3/m2•h。

2.2.2生化處理系統生化處理系統主要用于去除廢水中的溶解性有機物及懸浮物[15]，本次工程生化處理考慮采用目前應用廣泛的接觸氧化工藝。2.2.2.1接觸氧化池接觸氧化池兼具活性污泥法及生物膜法的特點，填料的布置使得水池內污泥量大大提高，同時生物膜內部兼具厭氧、缺氧及好氧的多種形態，接觸氧化池內具有較多的污泥種類，使得污水中的各類有機物可通過不同的生化途徑被去除。該工藝對廢水水質變化具有良好的耐沖擊能力，同時對部分難生化降解有機物也具有一定的去除作用。接觸氧化池內設置組合式填料，在組合式填料的間隙中設置可提升式管式曝氣器，通過沿推流式布置的廊道，在池內完成大部分COD的去除。接觸氧化池設置兩組并聯，水力停留時間為36h。2.2.2.2二沉池二沉池采用豎流式沉淀池，污泥重力流排至生化污泥儲泥池，生化污泥儲泥池內的污泥通過渣漿泵回流至接觸氧化池進水端，在回流管上設置支管和閥門，控制污泥的排放。二沉池設計表面負荷0.87m3/m2•h，設計污泥回流比100%。

2.2.3深度處理系統生化處理出水依然含有大量難降解有機物，為了降低后續膜處理的清洗周期，減少膜污染，設置臭氧氧化+曝氣生物濾池組合工藝。為了進一步確保膜系統進水水質，在曝氣生物濾池后增加砂濾和活性炭過濾。2.2.3.1二級絮凝沉淀池二級絮凝池投加PAC和PAM，單格反應時間為8min，PAC設計投加量50mg/L，PAM投加量1mg/L。采用斜板沉淀池，重力式排泥。沉淀池沉淀表面負荷1.9m3/m2•h。2.2.3.2臭氧氧化池設置臭氧氧化池1座，臭氧氧化池設計水力停留時間0.60h，臭氧投加量50mg/L。2.2.3.3曝氣生物濾池(BAF)設置BAF池1座，空床設計水力負荷2.7m3/m2•h，空床水力停留時間130min。設計水洗強度6L/(m2•s)，設計氣洗強度12L/(m2•s)。設置反洗排水貯存池1座，提升至調節池。設置清水池1座，用于貯存BAF的產水兼多介質過濾器進水池。設計有效容積130m3，部分水池位于一級絮凝沉淀池的下部空間。2.2.3.4多介質過濾器設置2臺，設計濾速10m/h，設計水洗強度14L/(m2•s)，空氣擦洗強度18L/(m2•s)。2.2.3.5活性炭過濾器設置2臺，正常濾速10m/h，設計水洗強度7L/(m2•s)。2.2.3.6超濾(UF)設計回收率90%，設計膜通量小于40LMH。膜元件22支/套，單支面積60m2。2.2.3.7反滲透系統(RO)一級RO設計回收率≥70%，一級二段9︰5；二級RO設計回收率≥90%，一級二段3︰1；濃水RO設計回收率≥50%，一級二段4︰2。

2.2.4污泥處理系統污泥處理系統主要是對生化污泥和物化污泥進行脫水并干化[14]。(1)設置生化污泥池1座，用于污泥回流及剩余污泥排放。(2)設置物化污泥池1座，用于調節生化污泥和絮凝沉淀污泥。(3)設置污泥重力濃縮池1座。設計污泥固體負荷110kg/(m2•d)。(4)設置污泥脫水車間1座。選用廂式壓濾機，過濾面積200m2，配套污泥加藥設備、污泥調理池及濾液回收水池。(5)設置污泥干化車間1座。包括滑架污泥料倉、槳葉干燥機、干污泥料倉及燃氣鍋爐等，干化后的污泥含水率低于30%。

3運行效果

經過一年多的運行，項目反滲透出水電導率≤10μS/cm，達到拉絲車間工藝生產用水要求，反滲透濃水穩定達到排放標準。實際對外廢水排水量約150m3/d，低于最大準許排放水量。主要進出水水質監測結果如表2所示。現場運行照片如圖2所示。

4結論及建議

(1)實踐表明，調節池—混凝沉淀—接觸氧化—豎流式沉淀—混凝沉淀—臭氧氧化—曝氣生物濾池—多介質過濾—活性炭過濾—超濾—反滲透的組合工藝，可以有效處理玻纖廢水，工程調試運行后，出水各項指標達到設計要求。(2)經反滲透處理后的清水可以直接用于拉絲車間生產用水，如浸潤劑配置、拉絲清洗等，滿足生產工藝用水要求。整個工程通過預處理、生化處理及深度處理，實現了水資源的循環回用，具有良好的經濟效益。同時有效降低了廢水排放量，環境效益顯著。(3)該工程正式投入使用后，工藝運行穩定，實際操作簡便。本工藝為玻纖廢水處理提供了一個有益的技術路線參考。

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作者：陳青松 單位：中冶賽迪工程技術股份有限公司水資源事業部