互太臭氧—曝气生物滤池一体化处理方法的中试成果

        “臭氧—曝气生物滤池一体化处理方法”是华南理工大学与广州市华绿环保科技有限公司联合开发的废水专利处理技术,目前该技术已经成功应用于印染废水、煤化工废水、造纸废水、皮革废水、港口仓储废水等领域，但是由于各个工厂的生产工艺存在区别，水质也存在差异，因此在进行大规模工程化之前，有必要在企业现场进行中试，从而确定各种工程化参数，达到稳定处理效果，减少工程化投资的目的。

　　目前该工艺的主要技术瓶颈是针对不同厂家废水中微量难降解有机物预氧化时，需要投加的臭氧氧化量及催化方式、特效生物菌的驯化问题。该项目通过中试，稳定运行半年，确定了最佳的臭氧投加量及催化方式，同时驯化了可以使得互太公司废水稳定达标的特效臭氧——BAF微生物，而且对微生物活性和生物量进行了分析，中试圆满完成。

　　臭氧—曝气生物滤池一体化处理方法具有处理效果好，运行成本低。该工艺具备了化学氧化的高效性和曝气生物滤池生化的经济性，其处理费用不足直接化学氧化的1/3；处理方法操作简单，占地面积小。该方法将臭氧预处理以后的水利用进水水泵的动力，直接通过臭氧接触反应室顶上的滤板滤头进入曝气生物滤池，在一个反应器中实现了臭氧氧化和曝气生物滤池的联合处理；氧的利用率高等优点。

　　该设备利用加入臭氧的过程中带入的氧气，为曝气生物滤池的微生物生化处理提供氧源，提高了氧气的利用效率，而且微生物还可以充分利用臭氧分解产生的氧气，节省曝气量，臭氧尾气不需单独处理。臭氧化后不必再安装臭氧破坏系统，曝气生物滤池可以防止臭氧的外泄，尾气中基本没有臭氧残留。

　　创新有道  采用臭氧一体化工艺

　　目前，在采用臭氧—生化（生物活性炭、曝气生物滤池、活性污泥、接触氧化）工艺过程中，国内外报道的案例多是在两个反应器中实现臭氧氧化和生化，或者在一个反应器分为内部筒体和外部筒体两个系统中进行臭氧氧化和生化（其实质相当于两个反应器）。目的是通过一个反应器单独进行臭氧氧化，然后对其尾气进行破坏，同时停留一定时间，使得溶解于水中的臭氧充分分解，避免对后续生化产生杀灭或者抑制作用。

　　该项目的创新之处在于将臭氧直接投加到曝气生物滤池的底部布水层，在布水层实现布气布水和臭氧氧化，然后含臭氧的废水从下部进入曝气生物滤池的填料层进行好氧生化处理，在一个反应器内部实现臭氧氧化和生化的协同作用。在半年的中试试验中，逐步提高臭氧的投加量，在投加量达到40mg/L时，臭氧直接加入曝气生物滤池反应器底部进行氧化，不但对曝气生物滤池生化处理没有造成影响，反而促进了曝气生物滤池的生化效果。

　　经过24吨/天的工程化中试实践表明：一体化臭氧—曝气生物滤池工艺在处理的运行成本和基建运行成本方面比单独的两个处理单元更具备显著优势：运行成本方面，一体化工艺将臭氧直接加入曝气生物滤池的布水层，可以减少一级水泵提升，同时由于臭氧氧化废水中的有机物后转化为氧气，加上臭氧化气体中提供的氧源，大大减少了曝气生物滤池的曝气量；基建投资方面，采用一体化臭氧—曝气生物滤池设备，可以减少一级臭氧氧化池体，可以在较低的基建费用下实现臭氧—曝气生物滤池的协同作用。

　　完成中试  COD去除率达70%~90%

　　臭氧—曝气生物滤池一体化处理方法先通过臭氧氧化预处理，去除废水的色度、部分COD和改进其可生化性，后续进入曝气生物滤池进行进一步的生化处理。曝气生物滤池集生物降解、过滤、吸附等优良特性于一体，是一种高效的生物反应器，特别是对于可生化性好的低浓度废水，其COD去除率将达到70%～90％，这样，经过一体化设备处理后，高浓度工业废水可以达标排放或作为生活杂用水回用。

　　目前，臭氧—曝气生物滤池一体化处理方法已经在广东溢达纺织有限公司进行5000吨/天的工程化应用，项目应用时间约1年，处理总水量约180万吨，出水达到回用标准。

　　该项目圆满完成中试，作为互太公司废水深度处理回用的一个技术储备，为满足将来越来越严格的环保要求提供了一种可以选择的工艺。如果该工艺进行大规模的废水深度处理，将废水COD从100mg/L处理到40mg/L，色度100倍处理到20倍以下，以每天2万吨水的印染废水为例，相对于其他物化或者活性炭吸附工艺，吨水运行费用可以节省0.5元~1元，每年可以节省运行成本300万元~600万元，同时，每年可以减排COD 400多吨。

　　图为臭氧—曝气生物滤池一体化处理设备实景图。

　　资料链接

　　互太（番禺）纺织印染有限公司历来注重环境保护与可持续发展，在番禺区现有废水处理站4座，采用物化加药—水解酸化—接触氧化—脱色（漂水）—砂滤的废水处理工艺，能将废水的COD从500~700mg/L降低至80mg/L左右，使出水达到国家规定的排放标准。但由于采用了物化絮凝和漂水脱色处理，不仅废水处理的药剂费大大增加，而且产生了大量物化污泥。产生的物化污泥不仅需要进一步处理，且容易产生二次污染的风险。从节约废水处理成本、降低二次污染风险等方面考虑，若能寻找到其他处理工艺，既能大幅减少物化污泥、同时又能降低总体的废水处理成本，对于企业非常实用，既有经济效益，更有显著的社会效益。

　　互太（番禺）纺织印染有限公司与华南理工大学具有长期的友好合作关系。因此,互太与华南理工大学合作,进行互太公司印染废水臭氧BAF工艺中试研究,希望开发一种高效且无物化污泥二次污染的处理工艺。在互太（番禺）纺织印染有限公司与华南理工大学、广州市华绿环保科技有限公司进行产学研用合作的过程中，由互太公司提供研发资金及场地，由华南理工大学提供技术及化验分析，由广州市华绿环保科技有限公司进行中试设备购置、设备建设、维护及对项目进行工程化应用推广。