降本50%+！HJDL工藝對有毒有害廢水的降解效能

時間：2025-12-25 10:09

來源：永續環境

永續環境研發的HJDL二級處理原位生物增效強化工藝是對世界百年活性污泥工藝的顆粒化變革，是一種復雜種群，高濃度微生物掛膜后形成的小粒徑雙泥膜顆粒（外部好氧、中部兼氧、內部厭氧）。這種顆粒結構具有極強的穩定性和抗逆性，可抵抗一定程度下的水質水量沖擊，特別是有毒有害廢水沖擊，為了充分檢驗HJDL工藝在有毒有害廢水中對COD、氨氮、總氮、總磷等常規指標去除率的影響，我司實驗室采用福建某建陶園區企業生產廢水展開相關實驗工作，其中廢水含有高濃度揮發酚、氰化物、氟化物，以及少量吲哚、喹啉、吡啶等單環或多環芳香族化合物等抑制微生物活性的有毒有害物質。

01項目背景

福建某建陶園區廢水處理項目主要服務周邊29家陶建企業，廢水由槽罐車運回至廠區調節池，設計處理規模400噸/天，分2組布置，單組設計處理規模200噸/天，現況污水處理量穩定在60噸/天。廢水為煤制氣含酚廢水，其來源于煤氣發生爐的煤氣洗滌、冷凝以及凈化等過程，是含芳香族化合物和雜環化合物的典型廢水。其中所含污染物種類繁多，主要有氨氮、酚類、石油類、氰化物、硫化物、氟化物等，還含少量吲哚、喹啉、吡啶等單環或多環芳香族化合物以及含氮、硫、氧的雜環有機污染物，具有較大的處理難度，主要體現在：廢水成分復雜，污染物濃度高，對相應的處理負荷要求高；廢水中酚、氰類有毒物質抑制微生物活性；廢水可生化性差，不易生物降解。

設計處理工藝為“調節池+隔油池+氣浮池+蒸氨系統+酚萃取器+水解酸化池+兩級AO池+二沉池+脫氰系統+芬頓高級氧化系統+除氟系統”，工藝流程圖如下：

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圖1-1 污水處理工藝流程圖

根據了解，含酚廢水處理站出水就近排入某污水處理廠進一步處理，本項目設計出水濃度需低于該污水處理廠接管標準，設計進出水水質如下：

表1-1 設計進出水水質標準

02 實驗設計

2.1 實驗目的

驗證我司HJDL二級處理原位生物增效強化工藝針對該項目原水中COD、氨氮、總氮和總磷的降解效果，本實驗設計進出水水質如下：

表2-1 小試設計進出水水質標準

2.2 生化池參數

自進水端開始，依次是水解酸化池、缺氧池、好氧池、二沉池，實驗裝置如下圖：

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圖2-1 小試實驗裝置其中各反應池有效池容如下：

表2-2 小試各反應池有效池容

2.3 運行參數

1、HJDL工藝馴化基材投加量：每天按池容萬分之3比例投加一次（其中：缺氧池10.2g厭氧菌劑、10.2g生物增效載體；好氧池10.2g三合一菌劑、10.2g生物增效載體），連續投加30天。

2、初始進水流量：7.3mL/min。

3、內回流流量：按100 : 300比例設置，21.9mL/min。

4、外回流流量：按100 : 100比例設置，7.3mL/min。

5、污泥濃度（MLSS）：缺氧池和好氧池維持在15g/L左右。

6、溶解氧（DO）：缺氧池0.2mg/L以下，好氧池5mg/L左右。

03 小試數據分析

3.1 進水水質

本實驗進水取自于大生產進水，揮發酚、氰化物、氟化物等有毒有害物質含量高，具體檢測數據如下：

表3-1 小試進水水質指標

3.2 二沉池出水水質

本實驗自2025年10月23日開始出水，截止12月22日共計61天，COD、氨氮、總氮和總磷的檢測數據統計如下：

表3-2 小試出水水質指標

3.3 進出水數據分析

根據3.1和3.2檢測數據繪制各污染物進出水水質趨勢圖如下：

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圖3-1 進出水水質趨勢圖

由上可知，在10月31日之前，隨著小試系統馴化調試時間拉長，二沉池出水各污染物指標逐漸下降，10月27日以來總磷達到設計出水標準，11月17日以來COD、氨氮、總氮均達到設計出水標準。

自11月22日開始，小試系統結束30天的馴化調試期，進入穩定運行期，二沉池出水COD、氨氮、總氮、總磷均趨于穩定。其中：COD穩定在381-431mg/L范圍內；氨氮穩定在21-26mg/L范圍內；總氮穩定在29-34mg/L范圍內；總磷穩定在1.3-1.8mg/L范圍內。小試系統經HJDL工藝馴化調試后，在穩定運行期對各污染物的去除率統計如下：

表3-3 各污染物的去除率

3.4 藥劑成本分析

碳源自11月11日開始投加，根據進出水水質實時調整。選用20萬COD當量的固體乙酸鈉（0.2kgCOD/kg乙酸鈉），溶于水，配置成1gCOD/L液體，使用蠕動泵以4mL/min泵入缺氧池前端液面以下10cm處。20萬COD當量固體乙酸鈉按市場價600元/噸計算，噸水碳源投加成本=1/0.2*4/7.3*600/1000≈1.65元，相較于大生產噸水成本3.33元，減少幅度達50.4%。

由3.3可知，二沉池COD平均出水濃度403.08mg/L，遠小于設計出水標準1000mg/L，可大幅度降低芬頓噸水處理成本，按照大生產從1000mg/L降至350mg/L以下（降幅=1000-350=650mg/L），噸水固體硫酸亞鐵和雙氧水投加成本22.5元估算，小試從403.08mg/L降至350mg/L以下（降幅=403.08-350=53.08mg/L），噸水芬頓藥劑投加成本減少至少50%以上，按照50%計算，噸水芬頓藥劑投加成本=22.5*(1-50%)=11.25元。

編輯：趙凡

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