高浓度废水毒性试验及处理方法研究
摘要：本研究针对高浓度废水环境风险大、处理难度高的现状，采用静态烧杯试验，模拟曝气池环境，研究污水处理系统对高浓度废水的降解效果。结果表明：污水处理系统对CODcr降解效果较好，并且对挥发酚的去除效率高达80%以上。研究结论可为相关行业废水处理提供理论和实践依据。
关键词：高浓度；废水；处理；曝气
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0088-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.052
Abstract： This study aimed at the situation of environmental risk of high concentration wastewater and the difficulty of processing， we used static beaker test and simulated conditions of aeration tank， to evaluate the sewage treatment system of high concentration wastewater degradation effect. The results showed that the CODcr degradation effect of wastewater treatment system is satisfactory， and the volatile phenol removal efficiency is as high as above 80%. Research conclusion can provide basis of theory and practice for relevant industry wastewater treatment.
Key words： High concentration； Wastewater； Processing； Aeration
随着我国社会经济的不断进步，我国各类企业数量与日俱增，化工、石油和制药等高危行业迅速发展[1-3]。这些行业产生的高浓度有机废水，在进入地表水或地下水后，会对水体造成极大的负面影响[4-5]。本研究以高浓度废水为对象，以常州永泰丰化工有限公司为实例，开展试验研究，并提出高浓度废水的处理建议，以期为相关行业废水处理提供理论和实践依据。
1 概述
常州永泰丰化工有限公司坐落于长江三角洲中国精细化工（常州）工业园，专业生产农用化学品。本研究选取永泰丰化工高浓度水样作为研究对象。永泰丰化工高浓度废水日产生量为100t，其水质情况见表1。由表1可见，永泰丰废水为强酸性高浓度废水，其中，溶解性固体以氯化盐为主。
2 试验
2.1 试验装置及方法
试验采用静态烧杯试验，模拟曝气池环境，进行24h曝气后，静置，取上清液进行水质分析，同步进行空白试验，了解厂内污水处理系统对该废水的降解效果。活性污泥取自污水处理厂二期系统曝气池，通过增氧泵进行曝气。
2.2 废水配比
为了解不同水量下，新区江边污水处理厂对永泰丰高浓度废水的处理效果，试验将永泰丰高浓度废水日处理量分别为30t、50t、100t和150t，新区江边污水处理厂日处理能力为10000t，对废水配比进行试验，配比表见表2。
3 试验结果分析
3.1 对COD的降解效果
各不同配比条件下对CODCr的去除效果见表3。由表3可见，不同配比条件下，对COD的去除率均能达到40%以上，空白、30t、50t、100t和150t各配比，对COD的平均去除率分别为52.66%、55.32%、50.87%、61.98%和64.16%。
3.2 对挥发酚的降解效果
各不同配比条件下对挥发酚的去除效果见表4。由表4可见，不同配比条件下，对挥发酚的去除率均能达到80%以上，30t、50t、100t和150t各配比，对挥发酚的平均去除率分别为92.25%、90.23%、98.18%和95.26%，去除效率较高。废水中挥发酚主要通过两种途径进行去除：（1）好氧曝气，使废水中所含的挥发酚外溢到空气中，从而降低了废水中挥发酚的含量；（2）活性污泥菌胶团的降解吸附。
4 讨论
由表1永泰丰高浓度废水水质情况进行推算，永泰丰高浓度废水水量分别为30t、50t、100t和150t，厂内日处理水量为10000t的情况下，系统COD和挥发酚的增加量见表5。
4.1 挥发酚的控制
污水厂接管标准规定，挥发酚浓度小于2.0mg/L，排放标准规定，挥发酚浓度小于0.5mg/L，通过对2012年1月-10月的数据进行统计，厂内技改进水挥发酚最大值为1.84mg/L，最小值为0.182mg/L，均值为0.64mg/L；厂内总出水挥发酚最大值为0.221mg/L，最小值为0.035mg/L，均值为0.08mg/L，厂内系统运行稳定，出水达标排放。
因此，假设厂内日处理水量为10000t，进水挥发酚浓度为0.2mg/L，系统可承受挥发酚最高值0.5mg/L，日处理永泰丰高浓度废水量分别为30t、50t、100t和150t的情况下，永泰丰废水中挥发酚含量最大值见表6。
5 处理方法及建议
（1）该毒性试验为急性毒性试验，永泰丰高浓度废水在短期内对新区江边污水处理厂系统影响并不明显，该废水对系统是否存在潜在的、长期的毒害和抑制作用，有待进一步的试验分析。（2）急性毒性试验表明，系统对挥发酚的去除效果较为明显，但当活性污泥菌胶团对挥发酚的吸附达到饱和后，有可能会将吸附的挥发酚重新释放到系统中，影响系统的出水效果。（3）该废水pH值为0.1，属强酸性废水，须由企业对废水进行中和，使pH值达到7后，进入新区江边污水处理厂。（4）该废水溶固以氯化盐为主，对COD的检测造成干扰。（5）该废水浓度高，建议存入技改事故池，通过搭建水泵，每日向系统中定量投加该废水，水泵流量100t/d，通过操作水泵的工作时间，控制废水的投加量。（6）投加量的控制：由30t/d起，进行投加，若系统运行正常、出水达标排放，可适当提量。（7）在投加永泰丰废水期间，增加对系统各工艺段挥发酚的检测，如出现异常情况，立即停止废水投加，对系统进行相应调整。（8）在对处理效果进行评价时，可引入统计学决策模型，系统全面地评估处理效果，避免因主观臆断或指标体系不全面造成评价结果的局限性。
参考文献
[1]樊凯，刘贞，王瑶，王星星，邹东雷.突发环境事件中高浓度废水快速处理技术研究[J].水处理技术，2015，11（1）： 99-102.
[2]郝志明，郑伟，余关龙.煤制油高浓度废水处理工程设计[J].工业用水与废水， 2010， 2（3）： 76-79.
[3]凌文华，肖炎初. UASB技术在石油化工企业高浓度废水预处理中的应用[J].化工进展， 2003，6（7）： 755-757+765.
[4]杨家村.应用高效三效蒸发技术处理高浓度废水[J].环境卫生工程， 2007，10（3）： 35-36+40.
[5]赵贤广，李武，朱明新，徐炎华，许培圣，盛建凯，马越群，沈洪，朱銳.不饱和聚酯树脂高浓度废水共沸精馏资源化与治理技术[J].环境工程学报， 2011，6（12）： 2722-2726.
[6]侯毛毛，邵孝侯，陈竞楠，翟亚明，赵廷超，王刚.EM保水剂施用对烤烟的影响及其施用制度的优选研究[J].中国生态农业学报， 2016，24（5）： 628-636.
[7]侯毛毛，邵孝侯，翟亚明，袁有波，丁福章.基于～（15）N示踪技术的烟田肥料氮素再利用分析[J].农业工程学报， 2016，32（S1）： 118-123.
收稿日期：2018-04-07
作者简介：罗志成（1987），男，本科，助理工程师，研究方向为污水处理技术。
关键词：高浓度；废水；处理；曝气
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0088-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.052
Abstract： This study aimed at the situation of environmental risk of high concentration wastewater and the difficulty of processing， we used static beaker test and simulated conditions of aeration tank， to evaluate the sewage treatment system of high concentration wastewater degradation effect. The results showed that the CODcr degradation effect of wastewater treatment system is satisfactory， and the volatile phenol removal efficiency is as high as above 80%. Research conclusion can provide basis of theory and practice for relevant industry wastewater treatment.
Key words： High concentration； Wastewater； Processing； Aeration
随着我国社会经济的不断进步，我国各类企业数量与日俱增，化工、石油和制药等高危行业迅速发展[1-3]。这些行业产生的高浓度有机废水，在进入地表水或地下水后，会对水体造成极大的负面影响[4-5]。本研究以高浓度废水为对象，以常州永泰丰化工有限公司为实例，开展试验研究，并提出高浓度废水的处理建议，以期为相关行业废水处理提供理论和实践依据。
1 概述
常州永泰丰化工有限公司坐落于长江三角洲中国精细化工（常州）工业园，专业生产农用化学品。本研究选取永泰丰化工高浓度水样作为研究对象。永泰丰化工高浓度废水日产生量为100t，其水质情况见表1。由表1可见，永泰丰废水为强酸性高浓度废水，其中，溶解性固体以氯化盐为主。
2 试验
2.1 试验装置及方法
试验采用静态烧杯试验，模拟曝气池环境，进行24h曝气后，静置，取上清液进行水质分析，同步进行空白试验，了解厂内污水处理系统对该废水的降解效果。活性污泥取自污水处理厂二期系统曝气池，通过增氧泵进行曝气。
2.2 废水配比
为了解不同水量下，新区江边污水处理厂对永泰丰高浓度废水的处理效果，试验将永泰丰高浓度废水日处理量分别为30t、50t、100t和150t，新区江边污水处理厂日处理能力为10000t，对废水配比进行试验，配比表见表2。
3 试验结果分析
3.1 对COD的降解效果
各不同配比条件下对CODCr的去除效果见表3。由表3可见，不同配比条件下，对COD的去除率均能达到40%以上，空白、30t、50t、100t和150t各配比，对COD的平均去除率分别为52.66%、55.32%、50.87%、61.98%和64.16%。
3.2 对挥发酚的降解效果
各不同配比条件下对挥发酚的去除效果见表4。由表4可见，不同配比条件下，对挥发酚的去除率均能达到80%以上，30t、50t、100t和150t各配比，对挥发酚的平均去除率分别为92.25%、90.23%、98.18%和95.26%，去除效率较高。废水中挥发酚主要通过两种途径进行去除：（1）好氧曝气，使废水中所含的挥发酚外溢到空气中，从而降低了废水中挥发酚的含量；（2）活性污泥菌胶团的降解吸附。
4 讨论
由表1永泰丰高浓度废水水质情况进行推算，永泰丰高浓度废水水量分别为30t、50t、100t和150t，厂内日处理水量为10000t的情况下，系统COD和挥发酚的增加量见表5。
4.1 挥发酚的控制
污水厂接管标准规定，挥发酚浓度小于2.0mg/L，排放标准规定，挥发酚浓度小于0.5mg/L，通过对2012年1月-10月的数据进行统计，厂内技改进水挥发酚最大值为1.84mg/L，最小值为0.182mg/L，均值为0.64mg/L；厂内总出水挥发酚最大值为0.221mg/L，最小值为0.035mg/L，均值为0.08mg/L，厂内系统运行稳定，出水达标排放。
因此，假设厂内日处理水量为10000t，进水挥发酚浓度为0.2mg/L，系统可承受挥发酚最高值0.5mg/L，日处理永泰丰高浓度废水量分别为30t、50t、100t和150t的情况下，永泰丰废水中挥发酚含量最大值见表6。
5 处理方法及建议
（1）该毒性试验为急性毒性试验，永泰丰高浓度废水在短期内对新区江边污水处理厂系统影响并不明显，该废水对系统是否存在潜在的、长期的毒害和抑制作用，有待进一步的试验分析。（2）急性毒性试验表明，系统对挥发酚的去除效果较为明显，但当活性污泥菌胶团对挥发酚的吸附达到饱和后，有可能会将吸附的挥发酚重新释放到系统中，影响系统的出水效果。（3）该废水pH值为0.1，属强酸性废水，须由企业对废水进行中和，使pH值达到7后，进入新区江边污水处理厂。（4）该废水溶固以氯化盐为主，对COD的检测造成干扰。（5）该废水浓度高，建议存入技改事故池，通过搭建水泵，每日向系统中定量投加该废水，水泵流量100t/d，通过操作水泵的工作时间，控制废水的投加量。（6）投加量的控制：由30t/d起，进行投加，若系统运行正常、出水达标排放，可适当提量。（7）在投加永泰丰废水期间，增加对系统各工艺段挥发酚的检测，如出现异常情况，立即停止废水投加，对系统进行相应调整。（8）在对处理效果进行评价时，可引入统计学决策模型，系统全面地评估处理效果，避免因主观臆断或指标体系不全面造成评价结果的局限性。
参考文献
[1]樊凯，刘贞，王瑶，王星星，邹东雷.突发环境事件中高浓度废水快速处理技术研究[J].水处理技术，2015，11（1）： 99-102.
[2]郝志明，郑伟，余关龙.煤制油高浓度废水处理工程设计[J].工业用水与废水， 2010， 2（3）： 76-79.
[3]凌文华，肖炎初. UASB技术在石油化工企业高浓度废水预处理中的应用[J].化工进展， 2003，6（7）： 755-757+765.
[4]杨家村.应用高效三效蒸发技术处理高浓度废水[J].环境卫生工程， 2007，10（3）： 35-36+40.
[5]赵贤广，李武，朱明新，徐炎华，许培圣，盛建凯，马越群，沈洪，朱銳.不饱和聚酯树脂高浓度废水共沸精馏资源化与治理技术[J].环境工程学报， 2011，6（12）： 2722-2726.
[6]侯毛毛，邵孝侯，陈竞楠，翟亚明，赵廷超，王刚.EM保水剂施用对烤烟的影响及其施用制度的优选研究[J].中国生态农业学报， 2016，24（5）： 628-636.
[7]侯毛毛，邵孝侯，翟亚明，袁有波，丁福章.基于～（15）N示踪技术的烟田肥料氮素再利用分析[J].农业工程学报， 2016，32（S1）： 118-123.
收稿日期：2018-04-07
作者简介：罗志成（1987），男，本科，助理工程师，研究方向为污水处理技术。
