高濃度工業廢水主要是指生物制藥、精細化工、煤化工、石油化工等行業產生的廢水，污染物具有較高濃度。隨著我國經濟高速發展，含有高濃度生化難降解有機污染物以及氨氮化合物、懸浮物的各種工業廢水正在日益增多。由這類高濃度工業有機廢水引發的一系列水體污染、生態環境惡化、威脅人體健康以及阻礙相關工業發展等問題，越來越受到社會各界和各級政府環保部門的廣泛關注。國家對各類主要的工業廢水制定了相應的排放標準，也已發展了較為系統、成熟的處理技術，但總體上治理效果不太理想，污染事件時有發生，非法排污和超標排放也屢禁不止。究其原因，工藝、技術的不足是一方面，但也存在成本投入以及運行管理方面的問題。

對煤化工、生物制藥、精細化工廢水等這類高濃度廢水的處理，目前我國大多采用傳統的物化／生化組合工藝，但處理效果不理想，出水達標率不高，主要表現為出水COD、NH4+-N及色度等指標的超標。究其原因，是因為目前的廢水處理工藝普遍缺乏對高濃度工業廢水中有機成分的準確全面分析，缺乏基于有機污染物生物活性與其分子結構之間關系理論方面的深入研究，不能從生物處理過程中有毒／難降解有機物對微生物的抑制或毒害作用方面尋找這類廢水難以達標排放的本質原因，從而影響了高效、穩定的高濃度工業廢水處理技術體系建立。

技術解析

煤化工、生物制藥、精細化工廢水具有污染物濃度高、成分復雜、有機污染物種類多、色度高及毒性大等特點。目前國內處理煤化工、生物制藥、精細化工廢水技術主要采用的水治理工藝路線基本遵行“預處理+A／O生化處理+深度處理”。

煤化工、生物制藥、精細化工廢水中煤化工污水含有多種油脂組份，過多的油類會影響后續生化處理的效果，去除油脂成為煤化工污水處理的必然，隔油池和氣浮法組合是油脂去除的最佳方法，其作用是除去其中的油類并回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。均質調節、初沉去除大顆粒固體也是預處理的主要形式。

對于預處理后的煤化工、生物制藥、精細化工廢水，國內外一般采用缺氧、好氧生物法處理（A／O工藝），但由于廢水中的多環和雜環類化合物，好氧生物法處理后，出水中的COD指標難以穩定達標。

單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機物，COD值偏高，不能完全達到排放標準，吸附法雖能較好地除去CODcr，但存在吸附劑的再生和二次污染的問題。為了解決上述問題，廣州中環萬代環境工程有限公司（以下簡稱“中環萬代”）采用了先進、成熟的CEAO工藝，聯合厭氧、缺氧、好氧三個不同過程交替循環處理廢水，可以獲得理想的處理效果，運行管理和成本相對較低，該工藝是煤化工、生物制藥、精細化工廢水的主要選用工藝。生化出水利用Fenton深度處理技術，進一步去除已經極性化的難降解的污染物，達到達標排放的目的。

因此，利用多種方法聯合處理煤化工、生物制藥、精細化工廢水是此類工業廢水處理技術的發展方向。

1 CEAO工藝廢水處理技術

CEAO工藝技術（China Ever Anaerobic Oxidation）是改良型AAO（厭氧/缺氧/好氧）活性污泥法的一種改型，其具有成熟的管理經驗——通過厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環，實現生物降解高濃度廢水的有機污染物。為解決我國高濃度生化難降解有機廢水處理的難題提供了一項高水準的實用工業新技術。

CEAO工藝的構成主要為厭氧段、缺氧段、好氧段，其中，厭氧段在厭氧池實現，缺氧段和好氧段在好氧池中實現，這是以生物反應動力學原理及合理的水力條件為基礎而開發的一種具有系統組成簡單、運行靈活和可靠性好等優良特點的污水處理新工藝。

CEAO中的A段是對污水處理厭氧工藝作改良后的優化工藝，主要體現在：優良的布水方式，節省攪拌器的機械動能使用，以及優化污水與污泥的傳質效率。較之改良型氧化溝的A段處理效果更為優越。后置O段，實質分為缺氧+好氧段，主要是對有機污染物進行完全降解使出水經泥水分離后達標排放。并在此階段進行硝化和反硝化作用，以達到脫氮的目的。

與其他生物法工藝比較，CEAO工藝的優越性表現為：

①增加整個污水處理系統的穩定性、安全性，抗負荷能力提高；

②厭氧段布水均勻，泥水充分混合，一方面可以提高磷的有效釋放，為好氧段的高效吸磷做好準備；另一方面可以使難以生物降解的有機物水解成易生物降解的有機物，減少后續好氧反應的時間和處理的能耗；

③具有一定的消減污泥，減少污泥處理費用的作用；

④具有混合液回流系統及污泥回流系統，能發生顯著的硝化及反硝化作用；

⑤改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹問題的發生；

⑥污水在好氧池的流動呈現出整體推流而在不同區域內為完全混合的復雜流態，保證了處理效果，使出水水質比較穩定；

⑦設備維修工作量少，操作管理簡單；可實現自動化操作，減少人員的使用；

⑧適應性強，可通過對不同工序的時間調整，滿足進水水量水質變動的要求；

⑨曝氣系統采用中環萬代開發的上浮式曝氣系統，實現曝氣系統的不停產檢修。

2 防堵塞布水系統術

布水系統是厭氧反應器的關鍵配置，它對于污泥與進水間充分的接觸、最大限度地利用反應器的污泥十分重要。傳統厭氧布水系統安裝在反應器底部，且反應器是一個密閉結構，堵塞后清通布水系統需要抽空池體，再人工清理。不但耗費大量的人力、物力，且造成清理期間廢水處理無法正常運行，從而影響正常生產。

中環萬代開發的防堵塞布水系統，在傳統布水管道中增加水力反沖排渣管道，使改良后的布水系統具有良好的防堵塞功能，即便堵塞也能通過簡便的操作疏通布水管。防堵塞布水系統是根據厭氧反應器的結構、水力模型及多個廢水處理工程的厭氧反應器布水系統運行情況總結改良得出。在以往的布水系統中，堵塞通常發生在布水管的末端。中環萬代在布水管末端增加反沖排渣管，脈沖布水器發生脈沖時將雜質沖至排渣管中，然后開啟反沖排渣閥門，利用高位水力壓差使厭氧反應器內的廢水通過布水管過水孔進入布水管內進行反沖，隨后進入反沖排渣管一起把雜質帶出，由此完成反沖排渣過程。整個反沖排渣過程僅需要進行閥門的開啟，操作非常簡便，且反沖排渣效果好。

防堵塞布水系統兼有配水和水力攪拌的功能，有效確保單位面積的進水量基本相同，以防止短路等現象發生，并能滿足水力攪拌需要，保證進水有機物與污泥迅速混合。其很容易根據脈沖發生器脈沖情況觀察到進水管是否堵塞，當堵塞被發現后，僅需要進行閥門的開啟，即可完成反沖排渣的清理過程。防堵塞布水系統已在中環萬代的工程案例中廣泛應用，且取得了良好效果。

3 上浮式曝氣系統

在污水處理的運行中，動力消耗是運行費用主體，而曝氣的動力消耗是整個系統動力消耗的主要來源。管狀微孔曝氣設備，可減少風機的動力消耗，降低整個污水運行費用。

簡易實用的曝氣裝置——可變微孔曝氣裝置是根據水中氧氣的轉移原理及目前各種充氧曝氣方式的特點而研究開發出來的，它是一種理想的、溶氧效率高、檢修方便、操作可靠的曝氣裝置。

裝置的空氣支管裝在池體水面以上，避免與污水接觸，因此不易被腐蝕。檢修時，只需將要檢修的曝氣平臺法蘭松開，把曝氣器從水中提出即可進行檢修、更換，無需排掉池中的污水。這種曝氣平臺停留在水深4～5.5m處，氣泡在其表面逸出時，直徑約為50μm。如此微小的氣泡使得氧氣接觸面積增大和氧氣傳送效率提高。

此曝氣系統更能充分發揮好氧池去污功效，同時由于可變微孔曝氣管布置在池底部，曝氣均勻、曝氣效率高，對整個池內的泥水形成很好地攪動，提高了好氧系統的去污功效。

4 深度處理系統

生化系統出水中污染物基本上是難以生物降解的可溶性有機物，無論是厭氧微生物還是好氧微生物均難以去除該類污染物。一般的物化加藥進行混凝沉淀也難以有效去除這部分污染物，臭氧氧化、活性碳吸附及膜分離技術等方法由于技術設備不成熟、投資、運行成本過高而難以應用于大水量的廢水處理。增加深度處理方法則提供了一個簡單高效的途徑，使廢水的穩定達標排放成為可能。

本方法的處理原理為：向經過預處理的廢水投加Fenton試劑，Fenton試劑由H2O2及亞鐵化合物按一定濃度比例組合而成，H2O2在Fe2+的催化作用下分解產生·OH，通過電子轉移等途徑將有機物氧化分解成小分子。同時，Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝沉淀，從而去除大量有機物。

由中環萬代設計以及寧夏時代環境科技有限公司施工、運營的賀蘭縣洪廣鎮及曖泉工業區污水處理廠一期工程，設計規模為2.5萬立方米/天，其廢水處理系統使用“預處理處理+CEAO工藝生化處理+消毒池深度處理”工藝。

消毒池深度處理工藝是中環萬代總結多個相關工程的經驗而發明的一種廢水深度處理方法，經過了不斷的改進及多次實驗驗證，已取得國家專利認可，專利號為ZL200510100249.0。該工藝具有技術成熟可靠、設備簡單、運行穩定、去除效率高，效果明顯等優點，運行成本相對其它深度處理技術低廉，且反應條件對溫度沒有特定要求，在常溫下即可實現，而且反應速度快。

成功案例

賀蘭縣洪廣鎮及曖泉工業區污水處理廠一期工程

一、項目介紹

賀蘭縣洪廣鎮及暖泉工業區污水處理廠，項目總投資1.2億元，設計日處理污水5萬立方米，分兩期建設，其中一期投資7860萬元，設計日處理污水2.5萬立方米。

賀蘭縣暖泉工業區污水處理廠項目是中環萬代在銀川市的第一個工業污水處理設計項目，根據暖泉工業區水質情況，污水廠采用先進的CEAO工藝，利用生物的消化與反硝化作用，之后經過消毒池處理，可達一級B標準出水，可極大改善暖泉園區的水環境，為人民生產生活提供良好的環境。

項目自2012年6月4日正式開工建設，在賀蘭縣人民政府的支持下，現污水廠已建設完成并于2013年年底達到了滿負荷生產需求。目前由寧夏時代環境科技有限公司接管運營。現系統運行情況良好。CEAO生化處理系統去除率可達60%～80%，深度處理去除率達50%以上，最終出水CODCr（有機污染物）小于60mg/L。

寧夏時代環境科技有限公司是由廣州中環萬代環境工程有限公司為主要投資人，于2012年11月在銀川市工商局注冊成立的環保科技企業，注冊資金3000萬元，擁有工業廢水、市政污水環境污染治理設施臨時運營資質證書。公司依托廣州中環萬代環境工程有限公司環境治理方面的技術優勢，同時引進沿海發達地區環保項目運營管理的成功經驗，并結合寧夏當地環境治理情況，為政府及企業客戶提供先進、成熟的環境治理整體解決方案。

為提升污染防治技術水平及推動服務水平，中環萬代還在銀川經濟技術開發區投資興建了環保產業園，產業園主要包含研發中心、環保設備制造、煤化工廢水重地實驗室、檢測中心公司辦公室基地。

二、工藝流程

廢水處理工藝流程：原水→預處理→集水池→提升泵房→厭氧池→好氧池→二沉池→消毒池→達標排放。

污泥處理流程：剩余污泥→污泥濃縮池→壓濾機→干泥外運

三、廢水處理系統介紹

系統處理流程可分為：預處理→CEAO生化處理→深度處理→達標排放

1.預處理設置格柵、營養鹽補充池等。

2.生化系統采用先進、成熟的CEAO工藝，通過厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環，實現生物降解高濃度廢水的有機污染物。

CEAO工藝是整個廢水處理系統的基礎和核心，是比傳統生化工藝更符合國情的新一代生化處理技術。具有投資省、處理能耗少、運行費用低、耐沖擊負荷高、易操作管理等優點。該生化處理工藝CODcr 去除率可達60%～80%。

3.深度處理系統

針對已經極性化的難降解的污染物，經過反應試驗和研究，中環萬代設計了獨創的深度處理系統。其處理流程為：經過生化處理后的廢水首先進入高效混合反應池，池內加入Fenton試劑：H2O2及Fe2+。Fenton試劑與廢水充分混合反應，氧化分解廢水中的厭氧、好氧微生物均難以降解的污染物，部分污染物被分解后形成可沉淀的污泥。污泥在終沉池沉淀下來，通過排泥管排至污泥池，然后泵送至廢水處理系統的污泥濃縮池。廢水中大部分被氧化分解的污染物在污泥沉淀的過程中去除，其CODcr 去除率可達50%以上，出水CODcr可達60 mg/L以下的排放標準。

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