乳胶行业废水处理氟化物提标改造工程及运行效果

乳胶行业废水处理氟化物提标改造工程及运行效果

姜小春 1 杨纪量 2 姜德开 3 李守朝 4

平阳县环境保护技术服务所 325400

摘要： 为保障温州地区乳胶企业废水氟化物稳定达标排放，通过实验研究决定采用改进型混凝沉淀法的处理工艺，并对提标改造后的运行效果进行说明。

关键词：提标；乳胶；废水；除氟；

乳胶行业废水水质复杂，原已确定具有COD高、NH₃-N高、总磷高的特点，采用“混凝沉淀+A/O”的处理工艺，可实现TN、COD、NH₃-N、TP指标稳定达标排放。于2021年温州地区发现乳胶废水氟化物浓度高，出水中的氟化物指标不能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的三级纳管标准（氟化物≤20mg/L）。为减轻乳胶企业负担，结合企业实际情况，对照相关排放标准，针对去氟化物处理问题召开了专题会议，研究制定改进方法。制定了切实的改进措施方案，对当地十余家乳胶企业废水处理进行了提标改造。

1 除氟工艺的确定

1.1 除氟工艺的选择

污水处理运营中含氟化物废水的常用处理方法有化学沉淀法、混凝沉淀法和吸附法三种。此外，还有冷冻法、离子交换树脂除氟法、超滤除氟法、电渗析等，但因为处理成本高，除氟效率低，至今多停留在实验阶段，很少推广应用于工业含氟废水治理。常用处理方法对比见表1-1.

表 1-1 处理工艺对比

1.2 工艺的确定

通过对乳胶废水进行踏勘调研，乳胶废水的可生化性较好、水质波动大，水质COD高、氨氮高、SS高，悬浮物浓度高，且废水中含有一定量的F-，企业原有污水系统处理150m³/d，面临环保提标要求，需要提高原系统氟化物去除能力，使出水氟化物达到20mg/L以下。

根据废水的特性和工艺要求，设计废水处理工艺采用2级絮凝沉淀+生化+絮凝沉淀方案。

本方案优化生化池前端化学沉淀方案，同时增加两级化学沉淀在生化池后端。我公司经过反复多次试验，优化前端加药预处理，可以拦截了大部份乳胶加工过程中添加的其它有毒有害的化学成份，多道保障抑菌物质不会进入生化系统，同时防止氟化物在活性污泥中富集，而影响生化系统对其它指标的去除率。提高了整个系统稳定性及耐冲击能力。同时增加二级化学沉淀处理设置在生化池后端，强化出水效果。

该方案具有处理简单方便、成本低，沉淀效果好，适用于各种浓度含F^－废水，并可实现稳定达标。

2 工艺流程

2.1 提标前废水处理工艺流程

图2-1 乳胶废水处理设施工艺流程图

提标前原污水处理工艺说明：

1.废水通过调节池均化水质水量后，由泵提升至初沉反应池，投加混凝剂、絮凝剂后自流初沉进行固液分离，上清液再经过气浮装置进行物化预处理。达到去除废水中大部分悬浮物质的效果，为后续生化系统正常运行提供保障。

2．生化反应池由水解酸化池即A池，和生物接触氧化池即0池组成。

上清液自流进入水解酸化池，池内设置组合填料和穿孔管弱曝气，溶解氧DO控制在0.5mg/L左右。水解酸化池采用完全泥合与推流式相结合型式，池的进口至出口负荷变化量呈现出高→中→低负荷。可以提高处理效果。水解酸化工艺就是通过时间的控制，将厌氧消化过程控制在水解酸化阶段，使大分子不溶性有机物及难降解有机物先在细胞外酶的作用下，水解为小分子、溶解型物质及可生化降解的有机物质，提高废水的可生化性。废水经水解后，部分CODcr被降解，使得悬浮物大量减少，完成了部分对污泥的处理。

3.水解酸化池出水流入生物接触氧化池，池内配置微孔曝气器和组合填料，溶解氧DO控制在2-4mg/L o由于在生物接触氧化池内设置有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则以絮凝物生长于水中，已经充氧的废水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料，在生物膜微生物的作用下，废水得到更好的净化。

4．生物接触氧化池出水自流进入二沉池进行泥水分离，池底一部分活性污泥由污泥回流泵回流至复合A/O生化反应池，剩余活性污泥排入污泥池。

5.整个废水处理系统的沉淀池泥渣、剩余污泥全部排入污泥池 中，污泥定期用泵抽入板框压滤机压滤进行机械脱水，滤液流回到综合调节池，泥饼外运无害化处理。

2.2 存在问题

由于原废水处理系统不具备去除氟化物能力，氟化物在生化池内活性污泥中富集，从而削弱了生化系统对其它指标的去除能力。同时氟化物不能稳定达标排放。

2.3 提标改造废水处理工艺流程

有研究表明通过投加钙源3级混凝沉淀法去氟，得出当 Ca²⁺投放量为2倍F-量，混凝沉淀过程pH控制在8～9，混凝剂聚合氯化铝投放量为400mg/L，絮凝剂聚丙烯酰胺投放量为4mg/L时，可显著降低废水中 F- 含量，可使废水中F- 浓度降低为10mg/L,另钙离子过量会使生化细菌失去活性需添加碳酸钠或者其他脱钙剂，因此工艺流程如下：

表 2-2 提标改造工程流程图

废水由车间内管道自流至调节池，起到存储污水并调节均衡水质水量的作用。通过提升泵流入混凝沉淀池①中反应池，自控投加适量石灰将PH值调节至适当的范围。然后投加氯化钙、絮凝剂、混凝剂后自流至沉淀池①进行固液分离，达到去除废水中大部分氟化物和悬浮物质的效果。上清液流入原有的气浮装置（原有），依次投加混凝剂、絮凝剂，达到去除废水中大部分钙离子和悬浮物质的效果，为后续生化系统正常运行提供保障，上清液进入生化池（原有）处理，废水得到更好的净化。经生化处理后，经生化处理后，二沉池出水自流混凝沉淀池②反应池，投加石灰、氯化钙、混凝剂后自流至沉淀池②进行固液分离。上清液自流入混凝沉淀池③反应池，投加氯化钙、混凝剂、絮凝剂后自流至沉淀池③进行固液分离，上清液达到排放标准后纳管至平阳县东海污水处理厂。

3 方案实施

3.1主要工艺参数

污水类型：乳胶生产污水

处理规模：150m³/d

处理工艺：调节池+混凝沉淀+气浮+一级A/O+二沉池+二级混凝沉淀。

3.2 进出水水质情况

表1 进出水水质要求一览表（单位：mg/L）

3.3 工艺特点

1）工艺成熟稳定，技术先进可靠，处理高浓度废水效果显著。

2）工艺流程顺畅，运行管理方便，保证污水处理系统连续稳定运行。

3）稳定有效，氟化物去除率高。

4 改造优势

1. 改造简便

充分利用现有构筑物和设施设备，施工周期短。

2. 通过改造，废水系统具有去除氟化物功能

3. 处理效果大幅提升

通过工艺改进，提高物化端预处理能力，提高生化处理效果，进而提升废水其他指标的去除能力，提高了整个系统稳定性及耐冲击能力

4）改造前后结果见下图表4-1

单位：mg/L

图表 4-1

5 结语

通过改进的废水处理工艺可以使出水氟化物指标达到污水排放标准，使企业平稳发展。同时处理后的污水可以回用作为生产装置的循环冷却水补充水，具有良好的经济效益和环保效益。其次该改造方案改造简便，能够满足企业目前的环保需求。

参考文献

[1]万志鹏.含氟废水处理技术研究进展 [J].云南化工 ,2019（5）:24-25.

[2]刘语涵.钙离子浓度对厌氧氨氧化脱氮性能及微生物群落结构的影响[D]. 桂林理工大学,2016.

[3]肖雪峰,孙永军,梅凯等.钙沉淀混凝处理太阳能电池生产高氟废水研究[J].水处理技术, 2017(5):30-32.