化工廢水的處理問題直接關(guān)系到我國水資源循環(huán)再利用事業(yè)的發(fā)展，一直以來受到了全社會的關(guān)注，但是化工廢水循環(huán)利用工藝的種類較多，每種工藝對化工廢水的處理效果不同，那么，如何在眾多工藝中選擇較為經(jīng)濟合理的處理方式顯得尤為重要。主要針對化工廢水深入處理循環(huán)利用工程設計進行了研究，對工程設計中的工藝選比環(huán)節(jié)進行重點研究，在SBR工藝、A2/O工藝、MUCT工藝三類不同的處理工藝中進行選擇，最終確定最適合化工廢水深度處理循環(huán)利用的工藝技術(shù)，推動我國水資源循環(huán)再利用事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：化工廢水；工藝設計；循環(huán)利用

常規(guī)的一級及二級處理后的污水一般都直接排入河海中，不能很好的利用，造成了一定的資源浪費，同時部分廢水未能達標排放，造成了嚴重的環(huán)境污染問題，倘若這些污水能再經(jīng)過深度處理，除去水中殘留的有機污染物，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)及鹽類，不僅能夠達到更好的排放效果，同時還可“變廢為寶”，因此設計廢水的循環(huán)利用工程是十分有必要的。本設計中需要處理的主要為化工廢水及生活污水的混合污水，由于進水中難生物降解的有機物含量較高，同時含有較高含量的氮、磷等無機物質(zhì)，可生化性較差，根據(jù)出水要求及設計手冊的要求進行設計后，擬采用物化—生化—深度處理的工藝流程，具體步驟為氣浮—水解—生化—二沉池—過濾—臭氧。在確定好整體工藝流程的基礎上，根據(jù)進水水質(zhì)情況，按照相對應的出水水質(zhì)要求，著重對各環(huán)節(jié)工藝方案進行工藝比選。

1工藝方案選擇原則

1.1工藝合理性。整個工藝方案首先要能夠達到較高的污染物處理率，有較好的除油及脫氮除磷能力，出水水質(zhì)達標且穩(wěn)定性好。1.2經(jīng)濟節(jié)能。整體廠房及設備占用面積較小，總體投資及運行費用較低。1.3易于管理。主體工藝流程及運營管理較簡單，設備可靠且維修簡單，靈活性好，有較好的自動化控制水平。1.4綠色環(huán)保。要考慮廠房周圍的環(huán)境，避免產(chǎn)生的臭氣擴散以及噪聲影響周圍生活區(qū)，同時妥善處理產(chǎn)生的污泥等問題。

2前處理工藝選擇

2.1格柵。由于進水中必然含有一定的懸浮物及漂浮物，因此在整體系統(tǒng)之前需要設置格柵，從而可以有效地阻截較大的漂浮物及懸浮物。2.2調(diào)節(jié)池。主要對進水的水量及水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，以確保后續(xù)反應的穩(wěn)定進行。2.3氣浮池。由于進水為化工廢水，存在油類污染物，考慮到氣浮池在去除無機懸浮物質(zhì)的同時，也可以去除油類物質(zhì)，提高后續(xù)生化處理的效果，因此本設計擬采用加壓溶氣氣浮法。2.4水解酸化池。提高BOD5/COD比，從而促進之后的生化反應。

3生化處理工藝可行性分析及選比

3.1生物化學處理的概念。生物化學處理是利用生物化學的原理降解有機污染物的一種處理方式，廣泛應用于污水處理、固體廢棄物處理等方面。我國20世紀30年代逐步開始進行污水處理，其中生物化學處理不僅能夠有效地處理水質(zhì)，且最為經(jīng)濟，是我國目前最主要污水處理工藝。3.2污水生物處理可行性分析。3.2.1污水生化處理可行性分析。本項目污水二級處理擬采用生化處理，BOD5（五日生化需氧量）與CODcr（重鉻酸鉀鹽指數(shù)）的比值BOD5/CODcr，是經(jīng)常用于判斷污水可生化性的重要水質(zhì)指標，一般來說BOD5/CODcr的值越大，則污水可生化性越好。本工程設計的進水BOD為200mg/L，COD為1000mg/L，BOD/COD=0.2，屬于較難生化，即進水中含有大量難以生物降解的有機污染物，因此需要進行隔油及水解酸化處理后，方可進行生物處理。3.2.2污水脫氮可行性分析根據(jù)生物脫氮的原理可知，污水中需要有足夠量的有機物，才能保證生物脫氮的順利進行，否則需要外加碳源。當C/N>2.86時，生物脫氮就能夠較好的進行，而一般在實際工程中，將C/N=3.5作為可有效生物脫氮的標準。本工程設計的C/N=4，故可以進行有效脫氮。3.2.3污水脫磷可行性分析。污水需要一定量的BOD5才能有效的進行生物除磷，因為進水中的BOD5可以為微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)，從而達到較好的除磷效果。一般來說當BOD5/TP≥20時才能較好地進行生物除磷，本工程進水BOD5=200mg/L，TP=5mg/L，BOD5/TP=40，可以進行生物除磷。3.3生化處理工藝的選比。3.3.1SBR工藝SBR（sequencingbatchreactor）即序批式活性污泥法，工藝流程主要為“進水—反應—出水”，采用了時間分割代替空間分割的操作方式，雖然水流在整個運行過程中屬于完全混合狀態(tài)，但有機污染物卻是隨著時間慢慢被凈化的。事實上從時間上來說，SBR甚至比連續(xù)流的活性污泥法出現(xiàn)的更早，早在20世紀初就已經(jīng)被開發(fā)使用，但由于當時管理條件的局限性，再加上自控和在線監(jiān)測系統(tǒng)的落后，使其無法大規(guī)模使用，逐漸被連續(xù)流系統(tǒng)所取代。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，污水處理廠逐漸實施自動化控制，使得人們再次開始關(guān)注SBR處理工藝，并且不斷地深入探究并改進該工藝。目前SBR技術(shù)已經(jīng)成為廣泛使用的生化處理工藝之一。從工藝技術(shù)上分析，SBR法主要具有以下優(yōu)缺點：（1）工藝系統(tǒng)及流程簡單，曝氣池兼具二沉池功能，因此在反應器之后不需要二沉池，可節(jié)約投資及能耗；（2）耐沖擊負荷，對于進水水質(zhì)要求較低，一般情況下不需要設置調(diào)節(jié)池；（3）該工藝對自動化要求高，運行依賴于高自動化控制；（4）池體容積大，占地面積較大；設施對出水水質(zhì)影響大。3.3.2A2/O工藝脫氮除磷技術(shù)長期以來作為城市污水、廢水的主要處理工藝技術(shù)之一，是現(xiàn)代城市污水廢水處理的重要環(huán)節(jié)。美國在1970年根據(jù)脫氮除磷理論開發(fā)出A2/O工藝，同時也研究出了A2/O工藝的應用方向和效果。A2/O即厭氧-缺氧-好氧，近幾年在污水廢水的處理中，結(jié)合A2/O工藝的特點，對脫氮除磷的技術(shù)進行不斷地升級、改造，以此也研發(fā)出了各類基于A2/O工藝的脫氮除磷工藝，且已經(jīng)應用于現(xiàn)代的實際生產(chǎn)中。A2/O工藝的優(yōu)缺點主要有以下幾點：（1）脫氮除磷可以同時進行；在反硝化時，不僅可以去除硝酸鹽氮，同時還可以實現(xiàn)有機物的去除；（2）反硝化過程中，由于會消耗H+，因此可以為硝化過程中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮提供堿度；（3）在內(nèi)循環(huán)的過程中，由于剩余污泥有一部分并沒有經(jīng)過厭氧狀態(tài)，而是直接從缺氧區(qū)進入好氧區(qū)，并沒有經(jīng)歷完整的厭氧釋磷、好氧吸磷過程，因此不利于除磷[5]。3.3.3MUCT工藝（改良UCT工藝）UCT工藝是基于A2/O工藝衍生出的一種新型脫氮除磷工藝，由于早期的A2/O工藝在處理廢水的過程中，其污泥在回流至厭氧區(qū)域后，會隨之產(chǎn)生大量的硝酸鹽，硝酸鹽的存在會對除磷效果產(chǎn)生巨大的影響，這也導致了脫氮除磷效果進一步下降。由此，開普敦大學研究學者在分析了A2/O工藝的弊端后，研發(fā)出了MUCT工藝，相比于UCT而言，MUCT將缺氧區(qū)分為兩段，優(yōu)化了內(nèi)回流部分，在內(nèi)回流控制方面，MUCT比UCT簡單的多。MUCT的優(yōu)缺點：（1）流入?yún)捬鯀^(qū)中的硝酸鹽含量大量減少，提高了除磷性能；可以提高有機物濃度較低的污水的處理效率；（2）操作較為復雜；內(nèi)回流較為復雜，需要添加另外的內(nèi)回流系統(tǒng)。以上為主要考慮的三種生化處理方法，根據(jù)進水的水質(zhì)，及所需達到的處理水質(zhì)，選擇出適合的工藝方法：SBR雖然在工藝流程上較為簡單，但十分依賴高自動化控制，同時占地面積較大，土建投資及設備投資較大，維修費用較高，且脫氮除磷的效率一般，無法達到出水效果，因此不適用于本工程。A2/O工藝處理下，回流到厭氧區(qū)的污泥中含有一定的硝酸鹽，會影響除磷效率，而UCT則更好地克服了這一點，污泥回流到第一缺氧區(qū)，而硝酸鹽混合液則從好氧區(qū)回流到第二厭氧區(qū)，兩者被分隔開，不會發(fā)生混合，能有效提高脫氮除磷的效果，MUCT克服了UCT的缺點，因此本工程擬使用MUCT法作為主體生化處理工藝。

4結(jié)束語

隨著我國對于水污染研究的不斷加深，水污染的問題也逐步暴露出來。主要對化工廢水深度處理循環(huán)利用工程的工藝選比進行了研究分析，相信隨著科學技術(shù)的日益發(fā)展，在今后會出現(xiàn)更加便利、有效的化工廢水循環(huán)利用處理辦法，以此來推動我國水資源保護和再利用事業(yè)的發(fā)展。