劉曉林
（東華工程科技股份有限公司，安徽合肥 230024）

　　摘要 工業(yè)廢水采用一般的生化處理方式，常因難以去除水中的無機性COD物質而導致處理出水超標，因此，應針對廢水中無機性COD物質的性質，采用相應的預處理措施，以確保廢水處理達標。
　　關鍵詞 廢水生化處理、無機性COD

1 概述

　　水質污染的一個重要指標就是COD(化學需氧量)，而水中COD可由有機物和無機物兩類污染物質形成。對于工業(yè)廢水的處理，采用好氧生化處理方式，主要作用是利用好氧的、異養(yǎng)型微生物的生命活動，降解水中污染的有機物、合成新的可脫除物質（沉淀污泥）來達到水質凈化目的；而對于混雜有大量無機性COD物質的工業(yè)有機廢水，僅采用一般好氧生化處理方式，常難以達到處理達標排放的要求。本文通過兩個不同的試驗和實例說明：針對廢水中不同無機性COD物質的性質和特點，采取相應的預處理措施，是確保該種廢水處理達標的關鍵。

2 試驗與結果

2.1含可生化無機性COD物質的工業(yè)有機廢水
　　（1）水質分析
　　石化腈綸工業(yè)采用NaSCN作為溶劑的濕法紡絲腈綸生產過程所排放的廢水,含有丙烯腈(AN)、煙腈、間二氮苯、乙腈、丁二腈、甲基丙烯酸甲脂、氫氰酸、硫氰酸鈉(NaSCN)、硫酸銨等多種物質,污染物成分比較復雜,特別是含有較高濃度的構成無機性COD的NaSCN（經實測，NaSCN的COD系數為0.75），采用常規(guī)的好氧生化處理方式，經常形成超標排放的局面。對此類廢水的好氧生化處理試驗結果表明：NaSCN的存在是構成COD超標的主要原因；雖然采用延時曝氣的辦法，最終可以使廢水中COD濃度進一步降低，但系統(tǒng)運行穩(wěn)定性得不到保證，廢水中NaSCN濃度稍高或少許波動就會導致處理出水COD濃度大幅度升高，且處理停留時間延長，還導致了工程建設費用的大幅度增加。
　　表1是不同處理（時間）條件下的腈綸混合廢水的好氧生化處理結果。由結果可見，在處理時間較短的情況下，處理出水COD濃度超過<100mg/L的排放標準,其中由殘余NaSCN構成的COD就達70mg/L；處理時間延長一倍，方可取得較好的處理結果。
　　（2）對策和結果
　　研究結果^{1-3}表明，腈綸廢水中的有機性COD物質（如丙烯腈AN）和無機性COD物質（如NaSCN）均可被微生物降解，但產生降解作用的是兩類性質完全不同的微生物-作用于有機物的異養(yǎng)型微生物和作用于NaSCN的自養(yǎng)型微生物。腈綸廢水中的NaSCN之所成為COD

表1 腈綸混合廢水的好氧生化處理結果 pH CODcr（mg/L） NaSCN（mg/L） AN（mg/L） NH₃-N（mg/L） NO_X-N（mg/L） 混合廢水 7.47
(7.11～7.80) 875
(726～1052) 232
(201～292) 99
(65～129) 21
(17～31) 2.3
(1～4) 好氧生化出水
(HRT16-20/h) 7.32
(6.78～7.65) 138
(102～194) 94
(20～160) 未檢出 58
(29～83) 3.1
(1～6) A/O處理出水
(HRT32-40h) 7.18
(6.66～7.45) 42
(21～71) 未檢出 未檢出 8.7
(4～9) 10
(6～12)

　　超標因素之一，是由于混合廢水中大量有機物的存在，導致NaSCN的生物降解因“競爭性抑制”而滯后。因此，針對該廢水的組成、NaSCN的分布和NaSCN本身也可被好氧、自養(yǎng)型微生物分解的特點，將腈綸混合廢水中的紡絲、回收廢水單獨收集(僅占總廢水量的1/3)，就可包括原腈綸混合廢水中95%以上的NaSCN，同時此廢水中的無機性COD占其總COD量的70%以上。此時，將紡絲、回收廢水單獨先進行生化預處理，既避免了在廢水中含有大量有機物時對自養(yǎng)型微生物降解NaSCN的“競爭抑制”作用，保證了活性污泥中嚴格自養(yǎng)型NaSCN降解菌的優(yōu)勢生長，實現了對無機COD物質的去除；又使得水中部分含氮物質（NaSCN）提前轉化為NH₃-N，為最終NH₃-N的生物脫除做好了準備，從而大大縮短了總的生化處理停留時間。
　　表2是腈綸紡絲、回收廢水的生化預處理結果，實現了對NaSCN的預先高效去除；表3是經預處理后的腈綸混合廢水的A/O生化處理結果，COD、NH₃-N均獲得了較好的去除效果，總處理時間也縮短至少10h。

表2 腈綸紡絲、回收廢水的生化處理結果 pH CODcr（mg/L） NaSCN（mg/L） AN（mg/L） NH₃-N（mg/L） NO_X-N（mg/L） 紡絲回收廢水 6～9 539
（441～629） 475
（349～624） 17
（14～39） 7.7
(4～22) 3.9
(0～10) 處理出水
(HRT6-8h) 6.89
(6.20～8.18) 43
(15～98) 7.2
(0～33) 未檢出 85
(66～102) 5.3
(0～13)

2.2含不可生化無機性COD物質的工業(yè)有機廢水
　　（1）水質分析
　　在某制藥工業(yè)集中排放的廢水中，除含有生產過程中所需的原料如丙酮、乙酸丁酯、苯、二甲苯、乙醇、甲醇、甲酸、乙酸、正丁醇、異丙醇、硝基苯、苯胺、氯苯、氯乙酸、甲醛、苯甲醛、硝基苯乙酮、苯甘氨酸、氯仿、水合肼、硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉苯酚、亞硝酸鈉等和產生的半成品、成品外，還含有較高濃度的構成無機性COD的多種溴化物（經實測，純溴化鉀的COD系數為0.08）。對該類廢水的好氧生化處理試驗結果和產品生產過程的分析表明：溴化物的存在是構成COD超標的主要原因；雖然也采用了延時曝氣生化處理的辦法，但最終不能使該廢水中的COD濃度進一步降低，因此導致該類廢水經生化處理不能做到達標排放。

表3 預處理后的腈綸混合廢水的A/O生化處理結果 pH CODcr（mg/L） NaSCN（mg/L） AN
（mg/L） NH₃-N（mg/L） NO_X-N（mg/L） 混合廢水 7.77
(6.74～8.40) 697
（613～900） 12
（5～38） 114
（80～154） 54
(44～53) 4.3
(0～10) A/O處理出水
(HRT18-20h) 6.88
(6.29～7.50) 43
(21～61) 未檢出 未檢出 4
(0～10) 14.9
(12～24)

　　表4是試驗期間（三個月）總排水口的水質檢測結果（平均值）; 圖一是不同COD濃度的混合污水生化降解曲線,由曲線可見，混合廢水經處理后水中殘余COD保持一定濃度，并不隨處理時間的延長而趨于降低。

表4 排污總管水質檢測情況表 pH值 CODcr
（mg/L） BOD₅/CODcr SS
（mg/L） NH₃-N
（mg/L） S⁼
（mg/L） 5.03
(4.08～7.36) 577
(159～1640) 0.30～0.50 300～580 11.7～53 未檢出 CODcr/TOC 色度
（倍） 總磷
（mg/L） 總溶固（mg/L） 硝基苯（mg/L） 苯胺
（mg/L） 3.5 70～400 0.74～18 469～481 17～25.5 1.28～1.32

　　（2）對策和結果
　　對于該類廢水，由于部分COD無法通過生化處理過程使之去除，因此，較好的辦法是盡可能將含有高濃度溴化物的廢水另行處理。分析以上制藥生產工藝過程，發(fā)現：某些藥品在制造中的溴化過程所排廢水是導致混合廢水中存在大量溴化物的根源，而此溴化廢水的水質特點是水量小、濃度高、排放集中;如對氨噻酸溴化廢水的分析結果表明：該溴化廢水CODcr濃度高達30萬mg/L，其中由溴化物構成的CODcr就占50%，而日排放量僅1m³。因此，只要將該類高濃度溴化廢水單獨收集另行處理，即可使全部混合廢水中的溴化物含量減少60%以上，從而可有效保證最終處理廢水的達標排放。
　　圖二是不同COD濃度混合廢水經生化處理、再經AgNO₃處理除溴后、水中殘余COD的濃度曲線。由曲線可知，通過除溴處理，不同濃度生化處理出水的殘余COD濃度均大大降低、并穩(wěn)定在<100mg/L的濃度水平。
　　表5是降低水中溴化物含量后混合廢水的生化處理結果，此結果顯示：經生化處理，出水殘余COD濃度均<100mg/L，滿足了處理要求。

表5 降低水中溴化物含量后混合廢水的生化處理結果 pH CODcr（mg/L） BOD₅（mg/L） NH₃-N
（mg/L） 色度
（倍） PO₄^3--P（mg/L） 混合廢水 6.59
(5.28～8.40) 646
（503～900） 380
（5～38） 33
（22～48） 120～170 1.9～2.8 A/0生化處理出水 7.59
(6.29～7.90) 73
(60～82) 4
（3～6） 7.8
(5～12) 60～80 0.13～0.25

3 分析與討論

　　以上試驗結果表明,當廢水中存在一定量的無機性COD物質時,對生化處理過程和降低處理出水殘余COD濃度均可構成不利的影響:使生化處理時間延長或使出水殘余COD濃度提高,因此,應根據不同的情況采取適宜的預處理措施,方可取得滿意的處理效果。
　　(1).對于含有可生化降解無機性COD物質的廢水,由于產生作用的微生物種群及其生存機制不同(如異養(yǎng)型和自養(yǎng)型),可通過分類收集廢水等措施,為所需的微生物創(chuàng)造適宜的優(yōu)勢生長環(huán)境,有效提高生化處理效率。對于腈綸廢水,通過分類收集紡絲回收廢水并進行生化預處理后，在總處理過程中可節(jié)省至少10 h的水力停留時間，既可節(jié)省工程投資又可降低運行費用。
　　(2).對于含有不可生化降解或轉化的無機性COD物質(如溴化物)的廢水,由于其直接構成了生化處理出水殘余COD,導致COD超標,因此必須通過有效手段預先除去。

參考文獻

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　　2 鮮海軍等.排硫桿菌T12對NaSCN和硫代硫酸鈉的氧化[J].環(huán)境科學學報,1984,vol 4(3):262-263
　　3 杜赦林等.丙烯腈氧化菌在腈綸廢水處理中的應用[J].環(huán)境科學,1986,vol 7(2):51

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　　第一作者 劉曉林，男,1956年出生,1982年2月畢業(yè)于蘭州大學生物化學專業(yè),學士學位,高級工程師,現就職于東華工程科技股份有限公司技術中心，主要從事環(huán)保實用技術的研究與開發(fā)。
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