仲佳鑫

（南通市海門生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，江蘇南通 226100）

1 引言

海門臨江化工園區(qū)綜合廢水因所含污染物質(zhì)成分復(fù)雜，并且具有難降解、毒性大和高鹽等特點，其可生化性較低，而且處理周期長、成本高，因此優(yōu)化園區(qū)廢水處理模式迫在眉睫。本文將從技術(shù)以及排污交易2 個方面進行探討。

2 實驗設(shè)計

目前由中信水務(wù)（海門）有限公司采用2 套處理設(shè)施對臨江化工園區(qū)的廢水和東部接管的印染企業(yè)廢水分別進行處理。其中，對于化工園區(qū)的綜合廢水采用鐵碳芬頓的物化方式進行進水可生化性的提升，之后2 種廢水均采用水解酸化、好氧曝氣、生物膜處理、臭氧氧化及后混凝工藝進行處理，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）中的一級A 標(biāo)準(zhǔn)進行排放。

根據(jù)中信水務(wù)（海門）有限公司現(xiàn)有的處理工藝，結(jié)合海門市環(huán)境監(jiān)測站現(xiàn)有的設(shè)備及分析條件，采用3 個8 L 的燒杯分別模擬水解酸化、好氧曝氣、二沉回流污水處理工藝，廢水的水力停留時間為12 h，同時選取B/C 比、氯離子濃度、化學(xué)需氧量、總氮、總磷以及SV30 4 個參數(shù)對進出水進行表征，重點分析比較廢水的可生化性、處理效果、設(shè)備的耐受性及污泥的產(chǎn)生量。為更好地接近實際處理情況，活性污泥選用中信水務(wù)（海門）有限公司污水處理系統(tǒng)中的活性污泥。

2.1 實驗設(shè)備

實驗所用的儀器有瓶口分配器、MILLI-Q 純水機、T6 新悅可見光分光光度計、GMA-3376 氣相分子吸收儀、SHP-250 生化培養(yǎng)箱及實驗室常用玻璃器皿等。

2.2 表征方法

根據(jù)實驗設(shè)計，本文選取生化需氧量（BOD5）、化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）、氯離子（Cl-）濃度以及污泥沉降比6 個主要參數(shù)對樣品進行表征。

2.2.1 生化需氧量

生化需氧量采用的分析方法為《水質(zhì)五日生化需氧量（BOD5）的測定 稀釋與接種法》（HJ 505—2009）。

2.2.2 化學(xué)需氧量

化學(xué)需氧量采用的分析方法為《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鹽法》（HJ 828—2017）。

2.2.3 氯離子濃度氯離子濃度采用的分析方法為《水質(zhì) 氯化物的測定 硝酸銀滴定法》（GB 11896—89）。

2.2.4 總氮總氮采用的分析方法為《水質(zhì) 總氮的測定 氣相分子吸收光譜法》（HJ/T 199—2005）。

2.2.5 總磷總磷采用的分析方法為《水質(zhì) 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》（GB 11893—89）。

2.3 質(zhì)量控制

嚴(yán)格按照海門市環(huán)境監(jiān)測站實驗室質(zhì)量控制體系對實驗全過程進行質(zhì)量控制，主要包括儀器設(shè)備和人員操作2 個方面。所選用的設(shè)備均通過計量檢定，參與分析的人員均有操作上崗證，且保證每批樣增加不少于10%的實驗室平行樣。

3 實驗結(jié)果及分析

本文通過控制臨江化工園區(qū)綜合廢水、東部印染企業(yè)廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水的混合比例來模擬不同混合廢水的處理效果，其中東部印染企業(yè)廢水選取化學(xué)需氧量不同的2 種廢水參與實驗分析。

3.1 處理前廢水

涉及到的原水共4 種：臨江化工園區(qū)綜合廢水、初步處理的印染廢水（化學(xué)需氧量約為500 mg/L）、經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放的印染廢水（化學(xué)需氧量約為120 mg/L）以及畜禽養(yǎng)殖廢水。由于化工園區(qū)綜合廢水與東部印染企業(yè)排放的廢水的量相對比較穩(wěn)定并且水量的比值接近2∶1，因此固定綜合廢水，改變畜禽養(yǎng)殖廢水的投加量得到不同濃度的模擬處理前廢水。結(jié)合實際情況共選擇畜禽養(yǎng)殖廢水投加量為1%，7%，10%和16% 4 種比例，為簡便表達(dá)采用A，B，C，D 來分別表示4 種處理前廢水。

投加初步處理的印染廢水（化學(xué)需氧量約為500 mg/L）的處理前廢水的各項參數(shù)值見表1。

表1 投加初步處理印染廢水處理前廢水參數(shù)值 mg/L

投加經(jīng)完全處理達(dá)標(biāo)排放的印染廢水（化學(xué)需氧量約為120 mg/L）的處理前廢水的各項參數(shù)值見表2。

表2 投加經(jīng)完全處理印染廢水處理前廢水參數(shù)值 mg/L

3.2 處理后廢水

處理后的廢水也分2 部分進行討論，同樣地，為了方便討論采用a，b，c，d 來分別表示4 種不同比例的處理后廢水。

投加初步處理的印染廢水（化學(xué)需氧量約為500 mg/L）的處理后廢水的各項參數(shù)值見表3。

表3 投加初步處理印染廢水處理后廢水參數(shù)值 mg/L

投加經(jīng)完全處理達(dá)標(biāo)排放的印染廢水（化學(xué)需氧量約為120 mg/L）的處理后廢水的各項參數(shù)值見表4。

表4 投加經(jīng)完全處理印染廢水處理前廢水參數(shù)值 mg/L

3.3 處理結(jié)果及討論

結(jié)合實驗結(jié)果，下面從廢水的可生化性、處理效果、污泥的產(chǎn)生量及設(shè)備的耐受性4 個方面分別討論。

3.3.1 廢水的可生化性

經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，廢水的可生化性隨著優(yōu)質(zhì)碳源的增加而增加，這與文獻(xiàn)資料中的相關(guān)報道一致，投加初步處理印染廢水的樣品可生化性明顯好于投加經(jīng)完全處理印染廢水的樣品，并且從處理的結(jié)果看，投加經(jīng)完全處理的印染廢水的樣品，化學(xué)需氧量及總磷未能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）中的一級A 標(biāo)準(zhǔn)［1］。

3.3.2 處理效果

結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，從化學(xué)需氧量的降解率以及總氮和總磷2 個營養(yǎng)元素的去除率來考察不同廢水的處理效果，見表5。

表5 廢水處理效果 %

從廢水的處理效果看，投加經(jīng)初步處理的印染廢水的水樣從有機物的降解、氮磷營養(yǎng)元素的去除以及達(dá)標(biāo)排放方面均好于投加經(jīng)完全處理的印染廢水的樣品。畜禽養(yǎng)殖廢水作為優(yōu)質(zhì)碳源對廢水的處理效果也有積極作用，然而隨著投加量的增加，各污染物的處理效率的增加有限。

從具體的數(shù)據(jù)進行分析，添加優(yōu)質(zhì)碳源可以有效地替代物化作用對廢水可生化性的提升，在投加初步處理的印染廢水（化學(xué)需氧量約為500 mg/L）時，畜禽廢水的投加量在10%時，各污染物質(zhì)的去除效率達(dá)到峰值。與投加經(jīng)完全處理達(dá)標(biāo)排放的印染廢水（化學(xué)需氧量約為120 mg/L）相比，污染物的去除率可提升10%至20%，并且污染物能夠達(dá)標(biāo)排放。

3.3.3 污泥的產(chǎn)生量

通過對污泥沉降比的研究發(fā)現(xiàn)，隨著碳源的增加，污泥沉降比的比例也在增加，這說明污泥的總量也將會相應(yīng)地增加，相應(yīng)地在實際的廢水處理過程中也將會帶來污泥處理成本的增加。

3.3.4 設(shè)備的耐受性

設(shè)備的耐受性主要通過考察氯離子的濃度來進行判斷，實驗數(shù)據(jù)表明，廢水處理系統(tǒng)中的氯離子濃度與進水氯離子濃度有著直接的關(guān)系，但與碳源的投加并沒有太大的關(guān)系。隨著優(yōu)質(zhì)碳源投加量的增加，系統(tǒng)中的氯離子濃度略有下降，對整個系統(tǒng)設(shè)備的耐受性并沒有太大的影響。

4 排污交易探究

經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，印染企業(yè)如果將廢水完全處理達(dá)標(biāo)排放，對后續(xù)污水處理沒有積極的作用，相反如果經(jīng)初步處理的廢水與化工園區(qū)綜合廢水混合能夠很好地提高混合廢水的可生化性，減輕廢水后續(xù)處理的壓力，這從兩方面降低了企業(yè)處理廢水的成本。同時，通過投加畜禽養(yǎng)殖廢水可進一步提升廢水的可生化性，從而在同樣的工況下提高污染物的處理效益。雖然隨著碳源的增加剩余污泥的量也會相應(yīng)地增加［2］，污泥處理的成本也會提高，但是考慮到廢水處理成本的降低，通過經(jīng)濟杠桿必將達(dá)成排污交易市場的建成。

5 結(jié)論

綜上所述可得出如下結(jié)論：

（1）臨江化工園區(qū)綜合廢水與東部印染企業(yè)初步處理廢水混合能夠有效地提高廢水的可生化性，同時加入10%的畜禽養(yǎng)殖廢水可進一步提升廢水的可生化性，與此同時，各污染物的處理效率也達(dá)到峰值，這從兩方面降低了企業(yè)廢水的處理成本；

（2）可以通過B/C 比，氯離子濃度以及COD 的去除率來表征廢水的可生化性，對處理設(shè)備使用壽命的影響和污泥處理成本，從而推動排污交易市場的建立；

（3）在海門治污實踐中應(yīng)當(dāng)積極探討農(nóng)業(yè)面源污染與化工綜合廢水混合處理模式，在提升廢水可生化性的同時減少農(nóng)業(yè)面源污染物的排放，從而打開海門市生態(tài)文明建設(shè)的新局面。