呋喃树脂生产废水处理芬顿+A2/O联合工艺

呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料生产的树脂类的总称，具有良好的耐热性和耐水性，耐化学腐蚀性极强，对酸、碱、盐和有机溶液都有优良的抵抗力，是优良的防腐剂，被广泛用于机械加工和铸造业。

　　在呋喃树脂的生产过程中会用到多聚甲醛、糠醇、糠醛等单体，产生的废水中含有较高浓度的甲醛、苯酚等难降解有机物，此类废水属于难处理的化工废水。

　　一、工程概况

　　某化工企业属精细化工中的化工新材料行业，主要从事铸造用XY型自硬呋喃树脂生产，在生产过程中产生的废水包括铸钢型呋喃树脂废水、碱液喷淋废水等，另外还有部分生活污水、地面冲洗废水、初期雨水等低浓度废水。其中呋喃树脂生产废水及碱液喷淋废水中含有高浓度甲醛、苯酚，需要经过预处理后排入后续废水处理设施处理。

　　废水站设计处理能力100t•d-1，废水经处理后执行当地工业园污水处理厂接管标准后排放。

　　二、废水处理工艺

　　2.1 工艺选择

　　根据对废水水质进行分析：该废水中主要含大分子长链结构有机物、苯酚及甲醛，COD、苯酚和甲醛含量很高，此废水特征是浓度非常高，但日产生量较小；而地面冲洗水、初期雨水和生活污水等废水的特征是浓度较低但水量较生产废水来讲较大。因此根据废水的特性采用分质处理的原则。而此种废水的技术难点在于如何有效对高浓度的苯酚、甲醛和高浓度有机物的废水做预处理，之后与其他低浓度废水混合后一并处理，最终达标排放。

　　2.2 主要构筑物设计参数

　　(1)收集池。共3座，内径尺寸：5.0mx3.0mx3.5m，有效容积48m3。含苯酚、甲醛的高浓度废水需单独收集，经过芬顿氧化处理后与低浓度废水混合。

　　(2)芬顿氧化池。共2座，内径尺寸：3.0mx2.0mx2.5m，有效容积13m3。在酸性环境中以亚铁离子为催化剂，使双氧水分解产生羟基自由基，从而引发链式反应。在此过程中产生的羟基将对苯酚、甲醛以及其他有机物进行氧化作用。

　　(3)物化反应池。共2座，内径尺寸：3.0mx2.0mx2.5m，有效容积13m3。高浓度废水经过氧化处理后排入物化反应池，首先回调pH至8.5，亚铁离子将被氧化并产生沉淀;同时加入高分子絮凝剂，通过吸附、凝聚、网捕卷扫作用使细小沉淀形成较大的矾花。

　　(4)pH调节区。共1座，内径尺寸：1.0mx1.0mx3.5m，有效容积3m3。在pH调节区中，经过氧化及物化处理的高浓度废水与低浓度废水混合，并将pH调整至7.0〜8.0。

　　(5)调节池。共1座，内径尺寸：9.0mx6.0mx3.5m，有效容积162m3。在调节池中均匀水质、水量，以减少进水波动对后续生化池造成的冲击。水力停留时间38h。

　　(6)兼氧池。共1座，内径尺寸：6.0mx6.0mx5.3m，有效容积180m3。

　　(7)厌氧池。共1座，内径尺寸：14.25mx6.0mx5.3m，有效容积400m3。在厌氧池内利用利用厌1氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理;同时在厌氧池污泥的截留吸附作用下有效去除废水中的非溶解悬浮颗粒。

　　(8)接触氧化池。共1座，分3格，内径尺寸：20.5mx12.25mx5.3m，有效容积1130m3。触氧化池。通过厌氧池大大提高了废水的可生化性，在生物接触氧化池内通过装填的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，进一步降低废水COD。

　　三、运行效果

　　该工程于6月开始调试，同年8月调试结束，历时2个月。在废水站排放口装有COD在线监测系统，在废水站正常运行下，出水COD稳定在100mg•L-1左右。该项目于当年10月通过验收，出水各项指标均达到排放标准。

　　3.1 结果分析

　　在废水站调试过程中采用逐步提高进水各项负荷(COD、苯酚、甲醛)，最终达到设计值的方法。在整套处理工艺中芬顿氧化阶段是十分重要的一步，其对苯酚、甲醛的去除率高低，关系到后续微生物能否适应并降解剩余有机物。因此需严格控制调节池中各项污染物浓度。调试期间，节池中废水各项指标变化如图1和2所示。

　　逐步提高铸钢型呋喃树脂生产废水、碱液喷淋废水的处理量，使得调节池中废水COD浓度从300mg•L-1提升至1700mg•L-1;苯酚浓度从0提升至10mg•L-1;甲醛浓度从0提升至20mg•L-1，最终达到设计浓度

　　定时监测出水中各项指标，随着进水浓度的提高，有机负荷及苯酚、甲醛进水负荷随之増高，待微生物的去除速率稳定后再提高进水浓度。出水中有机物、苯酚、甲醛浓度变化如图3和4所示。

　　生化池进水有机物浓度从300mg•L-1提升至1700mg•L-1的过程中，出水有机物浓度始终维持在100mg•L-1左右，微生物对有机物的去除速率在不断提高。当进水有机负荷达到设计值0.226kg/(m3•L-1)，微生物对有机物的去除速率达到0.2kg/(m3•L-1)。

　　在调试初期，出水中苯酚、甲醛浓度与进水浓度相当，几乎没有去除。经过15d驯化，出水浓度开始逐渐下降。随着进水苯酚、甲醛浓度提高，出水浓度稳定维持在1mg•L-1、5mg•L-1以下。