涂装废水的“特殊水质”通常指那些成分复杂、浓度高、可生化性差、含有难降解或有毒物质的废水,例如:
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高COD/高盐废水:COD值高达数万甚至数十万mg/L,且含盐量高,抑制微生物活性。
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高浓度重金属废水:含有Cr、Ni、Zn等,浓度远超常规水平。
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高油/乳化液废水:油脂含量高,乳化严重,难以破乳分离。
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含难降解有机物废水:含有苯系物、酚类、长链有机酸等,传统生化法难以处理。
应对这些特殊水质,需要采取更具针对性和强化的策略:
1. 强化预处理:为后续处理“铺路”
这是处理特殊水质的关键一步,核心是“破”和“降”。
针对高COD/难降解有机物:
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深度氧化处理技术:这是处理难降解有机物的“利器”。
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芬顿氧化:特别适合处理含苯环、杂环的有机物。通过产生强氧化性的羟基自由基(・OH),将大分子有机物断链、开环,分解为小分子、易降解的物质,大幅提高废水的可生化性(B/C比)。
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臭氧氧化/臭氧-双氧水:氧化能力强,反应速度快,无二次污染(产物是氧气),适用于脱色、除臭和降解部分难降解物。
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电催化氧化:在电表面直接或间接产生・OH,能有效处理高浓度有机废水,且无需添加化学药剂,避免了二次污染。
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微电解(铁碳内电解):利用铁和碳在废水中形成无数微小原电池,产生的新生态[H]和Fe²⁺具有还原、氧化、电凝聚、吸附等多重作用,能破坏有机物的发色基团和助色基团,并将难降解有机物转化为易降解物质。
针对高油/乳化液:
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强化破乳:单纯气浮可能不够。需行化学破乳,投加专门的破乳剂(如聚合氯化铝PAC、硫酸铝等),破坏油滴的稳定性,使其聚集成大油滴。
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气浮:采用溶气气浮(DAF) 或涡凹气浮(CAF),产生更细小、更密集的气泡,提高油水分离效率。对于重油,可结合隔油+气浮两级处理。
针对高盐/高重金属:
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分质分流:将高盐、高重金属的废液(如磷化、钝化槽液)单独收集,避免稀释后增加总体处理难度。
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化学沉淀:通过调节pH并投加石灰、硫化钠等,使重金属离子形成氢氧化物或硫化物沉淀。对于高浓度废水,沉淀效果更显著。
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离子交换:当要求出水水质高或需要回收重金属时,可采用离子交换树脂,选择性吸附去除特定金属离子。
2. 优化生化处理:构建“抗冲击”生物系统
特殊水质对微生物是巨大挑战,需增强系统的稳定性和耐受力。
水解酸化作为“缓冲器”:在好氧处理前设置足够停留时间的水解酸化池。它不仅能提高可生化性,还能起到均质均量的作用,缓冲水质水量的剧烈波动,保护后续好氧系统。
选择抗冲击负荷强的工艺:
SBR(序批式活性污泥法):在一个反应器内完成所有工序,可通过调整运行周期(如延长反应时间、减少进水量)来灵活应对水质冲击。
MBR(膜生物反应器):膜组件能截留污泥,使反应器内保持高的污泥浓度(MLSS),微生物数量多,抗冲击负荷能力强,能有效应对高浓度有机物的冲击。
微生物驯化:对于含有特殊有毒物质的废水,需对活性污泥进行长期、渐进式的驯化培养,筛选出能耐受并降解该物质的特种菌群。
3. 深度处理与资源化:实现“达标”或“零排放”
对于经过常规处理仍难达标的出水,或要求回用/零排放的情况,需采用深度技术。
膜分离技术:
反渗透(RO):能有效去除绝大部分离子、有机物和微生物,是实现废水回用和近零排放的核心技术。其浓水仍需妥善处理(如蒸发结晶)。
蒸发结晶:对于RO产生的高盐浓水或高盐原水,采用MVR(机械式蒸汽再压缩)蒸发器进行浓缩,将盐分结晶析出,实现真正的“零液体排放”(ZLD)。虽然能耗高,但却是处理高盐废水的手段。
4. 系统设计与管理:灵活性与智慧化
设置事故应急池:用于暂存突发的高浓度、高毒性废水,避免直接冲击主处理系统,待条件成熟后再分批处理。
智能化监控:采用在线监测仪表和PLC/SCADA系统,实时监控关键参数(pH、COD、电导率等),一旦发现异常,可自动启动应急处理单元(如深度氧化)或切换至事故池,确保系统稳定。
应对涂装废水的特殊水质,不能依赖单一技术,而应采取“强化预处理 + 抗冲击生化 + 深度处理/资源化”的组合拳。关键在于诊断水质问题,科学选择和组合技术,并通过智慧化管理确保系统稳定运行。这不仅是技术挑战,更是对企业环保投入和管理水平的考验。