剖析工業廢水處理流程-馬魯銘
各位同行：我曾講過，要做一期工業廢水處理單元的分析，確切地說：是工業園區處理流程工藝單元組合的分析，簡單地可稱之“流程分析”。病疫封控前幾年，我參觀過幾個省的工業園區廢水處理廠，曾在一個廠做過菠萝网站在线观看的深度處理工藝、也就是催化菠萝蜜视频网站入口地址化工藝的中試研究。由此發現，原廠的工藝問題很大，在此發表個人見解，可供商榷。
大家請看流程示意圖。為了避免侵權、或爭議糾紛，我效仿影視作品，先發一免責聲明：“本流程純屬虛構，若有雷同，實為巧合”。當然，虛構是虛構，但類似的流程錯誤，在各地化工區汙水廠普遍存在。
首先，菠萝网站在线观看認為：對於化工類行業以及一些排放化學物質的行業，如紡織染整、造紙、醫藥等行業，特別是染料化工、農藥化工，這些行業廢水汙水處理廠，其工藝流程前端，應該是預處理工藝單元，目的是轉化毒害有機物，保護後續的生物處理單元；而在生物法後，應該是深度處理單元，目的是彌補生物法的局限，提高難降解有機物的去除效率。一般條件下，預處理，我主張用化學還原的方法；深度處理，我主張用高級氧化的方法。其依據，請參閱我的公眾號文章，在此不再贅述。
好！菠萝网站在线观看假定這是一個染料化工園區的汙水處理廠，廢水中的毒害有機物主要為硝基苯類和偶氮化合物，第一個處理單元“鐵內電解”，實質上它對毒害有機物是個還原工藝，可有效地還原轉化硝基苯類和偶氮化合物，是一個有效的預處理單元。但第二個處理單元“芬頓氧化”就令人費解了，如：硝基苯已被零價鐵還原，主要產物是苯胺，苯胺的好氧微生物毒性遠小於硝基苯；但在化學氧化的條件下很容易再次氧化為硝基苯。芬頓氧化作為預處理，其設計的氧化能力肯定不是很強，絕大部分有機物很難礦化；事實證明，化工類、特別是精細化工類，初步化學氧化後產生的有機物，其可生物降解性是惡化的。因此，芬頓氧化作為預處理是不合理的。也許原設計者是想充分利用鐵內電解段生成的亞鐵離子，當然鐵內電解段調節pH值為弱酸性，有利於還原轉化毒害有機物的效果，可產生更多的亞鐵離子。但亞鐵鹽在市麵上根本不值錢，以鐵元素計價格都低於廢鐵屑，何況芬頓法還要使用更貴的雙氧水和液堿。隨便說一句：菠萝网站在线观看開發的Cu/Fe雙金屬還原法，在pH值中性條件下，其還原轉化毒害有機物的能力要高於鐵碳法。
第三個處理單元是缺氧好氧，即A/O工藝，生物脫氮除磷是市政汙水經典的處理工藝，但注意它所針對初始汙染物是氨氮和以無機酸形式存在的磷，既不是硝基苯或苯胺，也不是馬拉硫磷。實際上，氮磷在有機物的存在形式，是生活汙水與工業廢水水質不同的標誌之一。在生活汙水中存在的含氮磷有機物，一般都是微生物的營養品，極易生化。而精細化工廢水中含氮磷的有機物，都是毒害有機物，很難生化。反硝化細菌是好氧的微生物，異養型，它在以硝酸根為電子受體的過程中，必須有易降解的有機物供作為電子供體；市政汙水中，反硝化段的停留時間一般為半小時到2小時，也就是說作為碳源的有機物要在如此段的時間被氧化降解；簡單地說，精細化工廢水中不存在可作為碳源供反硝化的有機物；對於生物除磷更是如此。因此，對於精細化工的含氮磷有機物，首要任務是無機化；之後，才有可能外加碳源反硝化脫氮。由此可見，第三個流程單元也是錯的。第四個單元是“水解酸化”，水解酸化是工業廢水更常見的通用預處理工藝，但在處理精細化工廢水時，不會出現“酸化”現象。這很容易理解，廢水中不存在易生化降解的碳水化合物和蛋白質，怎麽能很快形成揮發性脂肪酸VFA呢？若是高濃度的食品廢水或濕的餐廚垃圾，是很容易酸化的。不容易酸化，並不是說對精細化工沒有作用。生命的本質，從化學角度簡單地描述：就是氧化還原反應。當有足量的微生物、有機物，又缺少分子態氧的情況下，微生物代謝活動得失電子的都是有機物，在生物化學中稱為發酵。可以想象，當廢水中存在著有吸電子基團的有機物，如硝基苯，又有較易生物氧化的有機物，如溶解性澱粉，水解酸化過程中肯定是硝基苯得電子、澱粉失電子。因此，按我的觀點，水解酸化預處理工業廢水，主要機製有二個：對毒害有機物，是生物還原過程；對於高聚物（如PVA，很少工業行業的廢水中有高聚物），是生物斷鏈的過程；由此提高了後續好氧生物法的效率。但水解酸化放在好氧生物法後，顯然不合理：水中有機物濃度低、可生化性差，當有好氧汙泥被帶入水解酸化時，會發生細胞的破裂分解，COD濃度反而會提高。第五個單元是接觸氧化，它作為深度處理是可以的，雖然都是好氧生物法，但與活性汙泥法還存在本質差別。由於微生物可固著生長，係統中可存在著世代時間很長的微生物，而代謝難降解有機物的細菌，世代時間都很長。第六個單元是菠萝蜜视频网站入口地址氧化，菠萝蜜视频网站入口地址的直接氧化能力是有定量表示的，就是它的氧化還原電位，2.07V，它甚至不能直接氧化草酸、乙酸、葡萄糖等。大量實踐證明：對工業廢水生化出水，其COD的去除率很低，一般在10 – 20%左右。若投加合適的催化劑（不包括市麵上部分自稱的催化劑，應能產生•OH、能滿足•OH作用域的要求），形成催化菠萝蜜视频网站入口地址化機製，COD的去除率大幅提高。我更常鼓吹的東西，在此不多說了。
廢水處理的流程非常重要，否則處理效果有可能相互抵消。我曾在一個廠中做過催化菠萝蜜视频网站入口地址化中試，我的一個處理單元，就是催化菠萝蜜视频网站入口地址化，COD去除率勝過他們的一套工藝流程。由此，更增強了我的觀念。
更後，給工藝流程的原設計者扣三個大帽子：1、沒有弄清好氧生物之前預處理與之後深度處理的區別。預處理目的是轉化毒害有機物；深度處理是用物化方法彌補生物法的局限。2、照搬照套市政汙水處理工藝，沒有弄清工業廢水與生活汙水有機物中氮磷形態的根本不同。3、沒有弄清化學氧化與生物氧化的區別，如：苯胺，化學氧化極易生成硝基苯；而生物氧化則不會。
文章來源： 馬魯銘 鐵基催化劑催化菠萝蜜视频网站入口地址公眾號
