某香精公司遗留污水应急处理工程案例

Emergency Engineering Example of Wastewater Treatment on Essence Plant

摘要: 某香精公司退役场地废水应急处理项目，污水成分复杂、处理难度大。采用除油沉淀、气浮、芬顿氧化、活性炭组合工艺进行处理。厂内遗留废水在25天内处理完成，运行成本合理，CODcr (mg/L)可由3200降至200以下，达到接收单位进水要求。

Abstract: The wastewater emergency treatment project of the decommissioning site of a flavor company is complicated and difficult to be treated. The oil removal precipitation + air floatation + fenton oxida-tion + activated carbon were used to treat the wastewater. The residual waste water in the plant can be treated within 25 days, and the operating cost is reasonable. The CODcr (mg/L) can be reduced from 3200 to less than 200 to meet the water inlet requirements of the receiving unit.

1. 引言

某香精香料生产公司主要生产经营天然香料和半和成香料，有洋茉莉醛、新洋茉莉醛、五氧化二磷、多聚磷酸、甲基柏木酮、甲基柏木醚、乙酸柏木酯、柏木脑、白樟油、桉叶油等十个产品。

该公司配套建设了一座污水站，处理香精香料生产废水。

某香精公司应城市发展总体规划的要求，需拆迁出让，厂区已搬迁完毕，原厂区已停工，但厂区内污水处理池中仍有遗留废水，需要处置的遗留废水共计约6100 m³，污泥约1600 m³。

2. 水质特征

香精废水中含有大量芳香烃化合物及其衍生物，多达20几种，包括有毒有害物质如苯酚、甲苯、苯、甲醛、蒽、醌等，以及洗涤反应釜过程中加入的大

量表面活性剂 [1] - [10]。该香精厂内共有多个遗留废水池，经检测分析，该废水主要污染因子为：CODcr、BOD₅、总氮、氨氮和总磷。具体水量水质情况见表1。

Table 1. Table of quantity and quality of residual wastewater

表1. 遗留废水水量水质情况表

该废水各池体污染因子污染情况不同，水质指标范围较大，考虑到该工程为应急项目，一次性使用，仅处理厂区内遗留废水，为尽可能降低本项目在实际废水处理运行的成本，并综合考虑处理效果，故采取分段式处理技术：采取将现存遗留废水进行混合均质，经处理满足接收标准后，运至有资质的单位内继续处理。接收单位仅对污水污染指标CODcr进行了约定，因此本工程设计主要以去除CODcr为主，设计进水水质为 ≤3200 mg/L，出水水质 ≤200 mg/L。

3. 工艺设计

根据该项目的污水水质、水量和场地情况，并针对该工程实际情况，本着节约投资、运行稳定、处理达标的原则，采用有效技术措施对遗留的废水及污泥进行处置，以达到保护环境的目的。

本项目处理废水水量6100 m³，设计废水处理量为240 m³/d，系统每天设计运行12小时。

本项目处理污泥量为1601.6 m³ (脱水污泥量约225吨)，设计污泥处理量为65 m³/d，脱水系统每天设计工作时间12小时。

3.1. 水力调配设计

充分利用现场池体多的优点，将较大水池定为污水总收集池，用于汇集厂区待处理污水。将空闲池体1作出水储存池，用于储存处理后的清水。将空闲池体2作为污泥池，用于汇集厂区各池体原有污泥及芬顿产生的新泥，并与污泥脱水机组成污泥脱水系统。

3.2. 工艺设计

Figure 1. Process flow diagram

图1. 工艺流程图

工艺流程说明：各遗留池体废水在收集池中均质均量，因废水中含有大量油脂，先对油类物质进行预处理。废水经过管道收集输送至隔油沉淀池，分离出的油渣排入油罐，作为危废交由有资质的单位回收处理，除油后的废水输送至气浮池(图1)。

废水进入溶气气浮池前段的药剂反应池。向反应池中投加絮凝药剂PAC、PAM，通过吸附桥架作用使水中小颗粒悬浮物质聚成团状，有助于后续分离池的去除。药剂与污水充分混合反应后与后端回流的溶气水接触，使水中充满细小的空气水泡，并进入分离室，在微气泡的上浮作用下，带动悬浮胶体上浮，然后由池体上部刮渣机刮除，处理后废水流至中间水池。

由于芬顿塔处理效果在酸性环境下效果更好，因此在中间水池中投加硫酸，将废水pH调至4.5~5。中间水池内设置有pH在线监测仪一套，使硫酸加药装置达到自动化投加。

设置芬顿化学强氧化工艺段，通过芬顿试剂化学强氧化作用降解COD浓度。

废水流入沉淀池内，调节pH至8~9之间，使铁泥充分沉淀，产生的沉淀物排入污泥池。处理后的废水随后排入清水池，通过投加石灰/NaOH，调节废水pH至达标标准6~9。达标的废水直接运至有资质的单位处置，未达标废水进入活性炭罐，通过发达的细孔和超大表面积吸附作用，吸附水中杂质、有机污染物等，进一步降低水的污染指数，提高水的洁净程度，处理达标后通过运水车运至有资质的单位进行后续处理。使用后的活性炭当做危废送至有资质的单位处置。

4. 工艺设计及参数

4.1. 污水收集池

利用厂内空池。V = 240 m³。

4.2. 隔油沉淀池

设计参数：HRT = 3 h，V = 30 m³，结构形式：碳钢防腐，池体尺寸：5.0 × 3.0 × 2.5 m。数量：1座。

4.3. 气浮机

设备参数：20 m³/h，反应器搅拌机0.75 kw，溶气5~7 m³/h，外形尺寸6.4 × 2. 2 × 2.2 m。

4.4. 中间水池

设计参数：HRT = 3 h，V = 30 m³，结构形式：碳钢防腐，池体尺寸：5.0 × 3.0 × 2.5 m。数量：1座。

4.5. 芬顿反应池

设计参数：HRT = 35 min，30%H₂O_2，加药量4000 mg/L，H₂O₂:FeSO₄·7H₂O摩尔比3:1，PH4.5~5之间，PAM(5‰)投加量5 mg/L。

结构形式：碳钢防腐，池体尺寸：φ2.5 × 3.0 m。数量：1座。

主要设备：潜水提升泵，Q = 30 m³/h，H=15 m，材质：304不锈钢。

4.6. 沉淀池

设计参数：qs = 0.70 m³/(m²·h)

结构形式：碳钢防腐，池体尺寸：7.0 × 2.0 × 2.5 m。数量：1座。

4.7. 活性炭过滤器

设计参数：V = 4 m/h

结构形式：碳钢防腐，池体尺寸：φ1.8 × 2.4 m。数量：2座。

主要设备：产水泵Q = 30 m³/h，H = 13 m；反冲洗水泵Q = 40 m³/h，H = 35 m。

4.8. 清水池

利用厂内空池。V ≥ 120 m³。

4.9. 污泥处置工艺

采用高压隔膜板框压滤机，污泥脱水到60%含水率。设计污泥处理量为65 m³/d，脱水系统每天工作时间12小时。所有污泥经过脱水处理后外运至第三方单位处置。

主要设备：电动箱式污泥压滤机：过滤面积100~200 m²。

5. 运行情况及建议

5.1. 运行效果分析

根据表2可见，该工艺实际运行过程中，出水COD可稳定达到设计出水标准。

5.2. 能耗分析

工程总投资220万元，处理水量240 m³/d。日常运行费用包括人工费、电费、自来水费、药剂费、废水运输费等。以工期25天为准，本项目的运营期费用为：人工费(9人) 7.2万元，电费(运营期总耗电量19,700度，单价1元/度) 1.97万元，自来水费(综合用水量500 m³，单价3.8元/ m³) 0.19万元，药剂费(硫酸0.2吨，双氧水69.5吨，硫酸亚铁45吨，氢氧化钠0.1吨，PAC7.3吨，PAM0.4吨) 17万元，耗材费(主要为活性炭更换费用，4吨) 2.6万元，污泥处理费(含污泥清运费0.75万元)等，共计运行成本为120万元。

Table 2. Table of COD treatment effect

表2. COD处理效果情况表

5.3. 问题及建议

1) 遗留池体内污泥较多，污泥粘稠，污泥压滤液COD浓度较高，返回至水处理工艺段，造成废水处理难度加大。建议灵活调运周边池体调配污水来混合原污泥，使污泥变稀，减少对污水处理工艺段的冲击负荷。

2) 芬顿反应过程中产生大量污泥，同时考虑到污泥压滤效率，添加无机物料增加脱水效果，最终导致污泥产量较多。为减少污泥处理费用，建议充分利用厂内空闲地对污泥进行摊铺晾晒，尽可能的减少污泥含水率，以降低污泥重量，减少处理费用。

6. 结语

某香精厂遗留废水污染物成分复杂，处理难度较大。结合项目应急处置的特点，采用除油沉淀 + 芬顿氧化 + 活性炭工艺，该工艺具有投资小、反应快、效果明显等优势，可实现废水的稳定达标。在较短的运营时间内，运行费用较低，一次性成功解决了场内遗留环境问题。

基金项目

湖南省科技创新计划项目经费资助(项目编号：2018RS3120)。