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茂名合成化工废水处理工程设计方案
茂名某合成化工有限公司主要从事精细化工产品及高分子材料的生产和销售，主要产品包括丁苯透明抗冲树脂、众和弹性体、2-巯基乙醇、炸药专用脂、工业气体、FFS重包装膜袋、塑料编织袋、汽车冷却液、石油化工助剂、水处理剂、润滑油（脂）、光（电）缆护套料、涂膜料色母粒等。项目废水来源主要为蒸发冷凝水，废水中含有大量的有机物，项目总的设计规模为40m3/d。根据该涂料生产企业提供的资料，结合漓源环保去水样化验结果以及实际运行经验分析，经计算，每天最大需处理的COD总量为：440kg。
茂名合成化工废水处理工程的污水处理站综合处理能力为40T/D，物化运行时间按10h/d设计，生化运行时间按24h/d设计。
茂名合成化工废水处理工程的废水的主要特点是：有机物浓度高、水量水质变化大、缺乏营养物质等特点。该废水若不经处理直接外排，将会带来严重的污染。
茂名合成化工废水处理工程主要采用“预处理+复合UASB厌氧反应+生物接触氧化池+化学氧化”处理工艺，该工艺具有处理效率高、投资低、运行费用低、运行稳定、有沼气产生等优点，可确保出水稳定，长期达到排放标准。
根据茂名合成化工废水处理工程提供的数据、以及漓源环保工程经验，考虑工程投产后生产量的波动及运行需要，本工程设计原水水质指标如下：
COD：11000mg/L
BOD5：2000mg/L
pH：6-9（无量纲）
氨氮：40mg/L
电导率：30μs/cm
根据茂名合成化工废水处理工程要求规划，废水经处理后出水执行广东省地方标准《水污染物排放限值》DB4426-2001第二时段一级排放标准，具体水质指标如下：
pH：6-9（无量纲）
COD：90(mg/L)
BOD5：20(mg/L)
氨氮：10(mg/L)
SS：60(mg/L)
色度：40(mg/L)
目前对茂名合成化工废水处理工程该废水的主要处理方法有物化法、生物法及化学氧化等。物化法如气浮、混凝沉淀等，对废水的预处理具有显著效果；生物法主要为厌氧生物处理和好氧生物处理。具有经济可行，无二次污染的特点；化学氧化法如芬顿、Fe-C微电解、催化氧化法，反应条件温和且易操控，选择性高。
根据茂名合成化工废水处理工程的现状和漓源环保大量实验的结果，漓源环保提出如下建议和设计思路。
（1）本项目处理的难点就在于废水高浓度的有机含量，相对分子量大，成分相对较稳定，且含有毒害物质，难以生化降解，需要经过预处理才可以进入生化系统。
（2）采用混凝沉淀的方法对有机废水进行预处理，可有效去除部分胶体有机物，对废水中90%的浊度物质可以去除，但对可溶性有机物的去除效果不明显。针对这个问题漓源环保采用铁碳微电解，利用原电池原理，还原大分子有机物，最终大分子有机物可以不同程度的分解为小分子物质，有利于后续生化降解的进行，提高废水的可生化性。
（3）废水采用生化处理，具有基建少，投资成本低等特点。该高浓度废水生化处理主要采用“厌氧+接触氧化”工艺，厌氧采用复合厌氧反应器，并且在反应器之前设置水解酸化工艺，水解酸化实际上就是厌氧消化。水解酸化是厌氧的第一和第二个过程，就是为了防止沼气产生，将其控制在水解和酸化阶段，该工艺能较大程度的耐受水质波动带来的波动，还可去除部分COD，主要目的是为了提高废水的生化性，以利于后续生物处理。由于污水中含有大量的有毒有害成分，而高浓度污水处理的“主力军”产甲烷菌比较娇弱，如果直接进行厌氧处理，将会对微生物造成冲击，导致微生物不耐受甚至死亡。因此，漓源环保在进行厌氧处理前设计了“水解酸化池” 进行“预酸化”处理，可以缓解水质波动大的问题，降低进入反应器的有毒物质，保证反应器能长期稳定运行。
（4）该公司生产废水可生化性较差，废水成分复杂，含有各种难生物降解物质，仅采用好氧工艺来处理这种可生化性差的有机废水，难以达到理想效果。生化厌氧段主要采用复合型UASB厌氧工艺，较传统UASB厌氧有更好的污泥截留作用，提高污泥浓度，增加生物处理效率。厌氧结合接触氧化的生化处理工艺，使得工程投资和运行成本比纯物化工艺低，能耗少，安全性和稳定性更高，处理效果得到保证。
（5）为确保废水达标排放，经过生化后采取化学氧化，在氧化剂的作用下进一步分解有机物。
生产废水→调节池→pH调整池→铁碳微电解池→混凝池1→初沉池→水解酸化池→厌氧调节池→上流式厌氧污泥反应床（UASB）→流量分配器→多级接触氧化池→混凝池2→二沉池→化学氧化池→污泥池→达标排放→压滤机→污泥外运
茂名合成化工废水处理工程的废水首先由厂方收集排入污水站调节池，进行均衡水质水量后由提升泵泵入pH调整池。在pH调整池中调节pH至适宜铁碳微电解的范围。pH调整池出水自流入铁碳微电解池，经过原电池作用将废水大分子有机物分解、还原为小分子物质，提高废水可生化性，再通过自流进入水解酸化池。
在水解酸化池中，针对性投加菌种，去除废水中残留的醚类和苯类，同时在水解酸化菌作用下去除部分污染物并将大分子难降解有机物分解成小分子有机物，便于复合厌氧反应池中的产甲烷菌利用，还避免了污水中的有毒有害物质对产甲烷菌的影响。水解酸池出水进入厌氧调节池。
在厌氧调节池中对废水进行温度进行调节，并投加营养盐，使废水水质达到厌氧污泥反应床要求的各个条件，通过提升泵提升至厌氧反应器，废水在厌氧反应器中与厌氧颗粒污泥得以充分接触，在产甲烷菌作用下，将污水中的大部分有机物分解成二氧化碳和甲烷，最终废水经三相分离器分离后的厌氧消化液排入流量精密分配器。
在分配器中，对废水进行分流，含有厌氧系统污泥的废水分流至厌氧调节池，并回流至UASB内部系统，另一部分废水精密计量并排至多级接触氧化池进行好氧生化处理。
生物接触氧化工艺是目前污水处理中应用最广泛的处理方法，生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。但当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内，由于填料表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。
接触氧化池出水自流进入二沉池，在二沉池前端预留混凝反应，投加药剂进行泥水分离，去除固体悬浮物，经过化学氧化池，利用氧化剂氧化分解剩余的有机物质，确保废水达到排放标准后经排放口排放。
沉淀池污泥排放到污泥池，由气动隔膜泵输送到压滤机进行压滤脱水。污泥压滤脱水后外运委托有资质的单位进行回收，滤液返回调节池进行处理。
