废水处理应用实例研究
——以荧光渗透液废水为例

安徽微明环境科技有限公司 王怀生

荧光渗透液的构成元素包括互溶剂、乳化剂，而荧光渗透液废水则包括脂类、有机溶剂、荧光染料等有害成分，此类废水的结构组成较为复杂，处理难度较高，如何有效降低荧光渗透液废水的污染性，是各个生产企业的首要任务。为了确保后续提出的荧光渗透液废水处理方法更具有适用性与可靠性，需要对几种常见的废水处理方法进行深入分析。

一、荧光渗透液废水的处理方法

（一）物理法

常用的荧光渗透液废水物理处理法可分为以下几种：离心分离法，是指利用离心机实现油水分离，通过离心设备的离心力作用将油从离心装置中排出，而水则要从外部进行排除，该装置的结构相对复杂，运转经济较高，并且对使用场地的要求较高，因此离心分离法通常只适用于小流量的污水治理。粗粒化法，其原理是借助疏水亲油效果优良的滤膜实现对荧光渗透液废水的过滤，能够将废水内的油滴凝聚成油膜，使其浮在水面上，以此达到油水分离的目的。膜分离法，是指一种油水分离效率极佳的分离技术，且该方法操作便捷，具有一定的节能环保效果。膜分离法可通过半透膜在不改变溶液形态的基础上，使溶剂渗透出来，从而达到分离目的。该方法可细分为超滤、微滤以及反渗透等技术，其中反渗透技术的废水再利用效果最佳，能够利用膜两侧压力差作为驱动力，在渗透压的影响下，通过反渗透膜将杂质分离，通常来说反渗透膜技术的操作压力需要控制在1-10mpa之间，能够有效拦截0.1-10nm的分子杂质，也能去除污水中98%以上的无机化合物、99%相对分子质量在300以上的有机物以及99%以上的细菌微粒与二氧化硅。

（二）化学法

常用的荧光渗透液废水化学处理法可分为以下几种：酸化法，是指向荧光渗透液废水处理加入硫酸、醋酸等物质，进一步破坏废水内的乳化油珠界膜，使脂肪酸皂转变为脂肪酸，从废水中分离出来，实现破乳的目标，该方法会在一定程度上降低废水的酸碱值，因此在实际使用时需要在油水分离后添加适当碱性物质来调节废水的酸碱值，进而满足排放标准。由于酸化法只针对少数乳化剂具有破乳作用，同时容易在处理过程中形成酸性废油，因此其实用性较差。电化学法，该方法大多用于机械加工时冷却液在化学絮凝的生物处理后，为了保证荧光渗透液废水能够得到有效电解，还要在处理过程中适当添加金属物作为正极。根据实际调查显示，电化学技术的化学需氧量去除率较高，并且操作简单，不会占用过多场地空间，但也存在耗电和运行成本较高的问题。化学氧化法，是指借助高氧化锰、双氧水等氧化剂实现对废水污染物的氧化分解，根据实际调查显示，不同类型的氧化剂能够达到不同的废水处理效果，其中处理效果最佳的化学氧化法为过氧化氢氧化法，即使用芬顿试剂作为氧化剂，该方法的应用条件较为温和，且操作简易，同时氧化过程中不会出现二次污染，因此对于高浓度废水来说具有极佳的应用前景。化学絮凝法，是指利用絮凝剂使废水内的胶体粒子在电中和以及吸附的作用下脱稳，并生成续凝沉淀，以此消除可溶性的污染物与杂质。将其运用在荧光废水处理时要注意，尽可能将氯盐或者铁盐作为化学絮凝试剂，常用的无机高分子絮凝试剂则以PAC、PAS、PFS为主，而常用的有机高分子絮凝剂则以PAM、PDM为主。该方法的优势在于工艺相对成熟，且能够保证良好的出水水质，而缺点在于絮凝剂的投入量相对较高，且基建面积较大，所产生的污泥难以得到有效的处理。微电解法，是指一种集电解、混凝与吸附为一体的废水处理技术，该方法不仅可以有效地解决以往电化学法操作难度高、资源消耗大、经济占比较高的不足之处，还能与臭氧法相互结合，进一步提高废水的脱色、降解效率，有效减轻出水的毒性。同时微电解法的设备结构相对简易、适用范围广，能够与多种方法协同使用。

（三）物理化学法

常用的荧光渗透液废水物理化学处理方法可分为以下几种：气浮法，是指借助大量分散气泡作为载体，使其附着于废水污染物上，进一步提高污染物的浮力，当浮力超过重力与上浮阻力之和时，便能使污染物浮上水面，并形成泡沫，之后技术人员便可利用刮渣设施将水面的泡沫清除，进而实现固液分离或液液分离的目的，气浮法对废水油脂的处理效率极高，能够利用加大碰撞频率与粘附效率的方法获取最优的分离效果，旦小尺寸的气泡也能够获得较高的粘附效果。同时由于油滴本身体积小于气泡，因此会比小尺寸的气泡更加容易扩散。由于该方法的电能消耗较低，所需设备相对简易，能够广泛运用在油田废水、化工废水的治理当中，且工艺手法也较为成熟。吸附法，是指通过吸附剂将污水内的多种污染物进行吸附、净化的方法，能够作为膜分离的预处理手段，去除荧光渗透液废水内的胶体物，也能作为生物处理法的二次处理手段，从而保证净水质量。该方法最常采用的吸附材料以活性炭为主，其本身具有良好的吸油性，能够将荧光渗透液废水内的分散油、溶解油进行吸附处理，但由于活性炭本身的价格相对高昂，且不可再生，因此通常适用于低浓度的废水处理。为了找出能够替代活性炭材料的新型吸附剂，我国专家开展了大量的研究实验，发现吸附树脂是替代活性的最佳有机材料，且能够重复使用。根据我国知名科学家李茂先生进行的树脂吸附实验可知，运用吸附法处理高浓度焦化废水，能够保证酚类污染物的去除，化学需氧量的去除率达到75%；废水的生化需氧量也会从以往的0.11提升至0.19。

（四）生物法

生物法是指借助微生物的代谢作用进行废水污染物降解的废水净化方法，该方法能够保证处理后的废水就会无害化标准，在使用时需要依照微生物COD的差异性，将生化法细分为：厌氧生物处理法是指，将污水大分子有机物降解的生物技术，主要包括活性污泥法以及生物膜法。好氧生物处理法，是指借助好氧微生物在有氧环境下进行生物代谢从而降解有机物，主要包括水解酸化法以及厌氧污泥床法。

在运用生物法处理荧光渗透液废水的过程中，通常会选择厌氧生物处理技术进行处理，依照荧光渗透液废水的水质特征，可适当对工艺技术进行改进与优化，该方法的优势在于生物需氧量的去除效果明显、运行成本较低、不会生成大量淤泥、能够保证出水水质脱水效果优良、占地面积较小，且在处理过程中生成的CH4也可作为燃料进行二次使用。本文将以最常使用的几种厌氧生物处理方法作为比较对象。厌氧固定膜反应器，有机负荷为8kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率为85-95%之间；厌氧序批式反应器，有机负荷为3kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率为40%；膨胀颗粒污泥床反应器，有机负荷为15kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率为68%。升流式厌氧污泥床反应器，有机负荷为1-5kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率为89%。厌氧滤池，有机负荷为2-3kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率为81-84%。双UASB回流反应器，有机负荷为1-8kgCODcr·m-3·d-1，CODcr的去除率为77-82%之间。

根据荧光渗透液废水处理过程中存在的不足之处，需要对优势菌种进行合理地培养与筛选，并进一步优化活性污泥法，使其成为生物法的主要研究方向。我国目前最具发展前景的生物处理法以半推流式活性污泥系统以及厌氧序批间歇反应装置为主，两者不仅能够减少调节池的使用，且SVI值较低，使污泥易于沉淀，通常情况下不会出现污泥膨胀现象，若管理得当，能够保证出水水质高于连续式反应装置[1]。

二、荧光渗透液废水处理应用实例分析

（一）工艺方法

本次荧光渗透液废水处理应用实例所采取的荧光渗透剂为ARDOX、P135两种水洗型渗透剂的混合物，所产生的废水主要包含非离子表面活性剂、油类以及有机溶剂，废水本身具有高色度、高含油量的特点，呈乳状，酸碱值大约在6-8之间，依照国家GB8978标准进行荧光渗透液废水的处理，要求化学需氧量数值需低于150mg/L，而化学需氧量的测定值则要根据GB11914进行设定[2]。

本文将以上述提出的多种废水处理方法作为参考对象，从废水特性、出水水质、环境因素、经济性等各个方面进行综合考虑，从而选取最佳的废水治理方案。具体的对比信息如表1所示。

表1 各类废水处理的优缺点分析

通过对应用案例选取的荧光渗透液废水以及多种废水处理方法的分析比较得出，最适合的处理方法为混凝沉淀法，该方法的应用原理在于向废水加入混凝剂，使其破坏废水中的悬浮物与胶体粒子，消除微小粒子在水中保持非悬浮状态的稳定性，从而将微小粒子聚集在一起形成大颗粒絮状物，进而达到沉淀分离的效果。混凝沉淀法的应用重点在于混凝剂的选择，不同类型的混凝剂适用于不同类型的废水，并且混凝效果在一定程度上受废水的酸碱值、水温、杂质等因素的影响，因此需要试验人员充分掌握无机絮凝剂、高分子絮凝剂的实际特点，并借助大量试验从中找出效果最佳的混凝剂。根据实际调查显示，FL药剂的废水处理效果最佳，能够满足应用标准，该混凝剂可以避免以往无机混凝剂用量高、使用后泥量大、改变水样PH值的不足之处，且功效可达无机混凝剂的5-10倍[3]。

（二）工艺方案

在确定荧光渗透液废水的处理方法以及所需添加的混凝剂类型后，要结合荧光渗透液废水的治理要求制定切实可行的工艺实施方案，具体的技术要求可细分为以下几点：一，废水处理系统要满足每天10m3的废水处理能力；二，生产企业的荧光渗透液废水在实际处理前要进行化学需氧量的检测，通常来说其数值大约在400-1500mg/L，而在处理完成后要保证化学需氧量低于150mg/L；三，废水处理设施本身要具备一定的耐腐蚀性，且易于操作与维修[4]。

依照上述的技术要求，生产企业要通过现有场地建立荧光渗透液废水处理系统，该系统的组成成分可分为以下三点；第一，反应罐，废水处理系统的反应罐主要由三个不锈钢罐体组成，罐内装有机械搅拌装置以及水位报警设备，当废水通过提升泵从调节池流入反应罐后，工作人员便可向其中添加药品，并采取搅拌与静置处理，直至废水达到排放标准。在处理过程中要注意单罐的一次可处理废水量不可超过3.4m3；第二，控制柜，控制柜的作用在于控制提升泵的启停以及搅拌速度；第三，污泥干化池，在池内要填充石英砂等过滤用料，在反应罐将处理合格的清水排放完后，底部的沉淀物便会排入污泥干化池中完成过滤。工作人员要注意过滤用料的定期更换，以此保证除污效率[5]。

（三）处理结果

该荧光渗透液废水处理系统投入使用前还要进行多次调试试验，并根据小试、中试时的混凝剂添加量确定最终的FL药剂用量，同时还要依照需要处理的荧光渗透液废水化学需氧量数值确定每m3废水所需投入的FL药剂添加量。比如处理前化学需要量浓度在0-500mg/L、500-750mg/L、750-1000mg/L、1000-1250mg/L、1250-1500mg/L、1500-1700mg/L时，所对应的FL药剂添加量分 别 为 0.4kg、0.6kg、0.8kg、1.0kg、1.2kg、1.4kg。而根据实际调查显示，在处理系统运行一段时间后，其处理结果能够满足预期要求，可以通过环保部门的评审、核查，在经过混凝沉淀法处理后化学需氧量能够从467mg/L、530mg/L、743mg/L、813mg/L、964mg/L、1085mg/L降低至82mg/L、85mg/L、90mg/L、96mg/L、97mg/L、112mg/L。

综上所述，该荧光渗透液废水处理系统自投入使用以来，一直能够保持极高的稳定性，基本符合我国制定的相关排放标准，足以证明系统的可靠性与实用性，同时该系统的运行费用极低，每天只需10元左右的药剂、水电消耗等运行费用，并且操作便捷、安全性较高，无故障现象出现。但该废水系统也存在一定的不足之处，即沉淀污泥干化速度不高，因此需要更大的存贮污泥干化池，需要技术人员在污泥的干化处理上进行适当的调整与改进。为此本文将提出切实可行的优化对策。

（四）优化方法

虽然单一的荧光渗透液废水处理能够使污染物含量满足排放指标，但根据大量试验、调查显示，若将多种废水处理工艺进行有机结合能够进一步提高废水的治理效果，为此本文将提出切实可行的三级处理方法，即在生化法的基础上运用物理法以及化学法。比如：“电芬顿+水解酸化+接触氧化+混凝沉淀”方法，其中电芬顿对进水的要求较高，需要进水的酸碱值控制在2-3，而产生的荧光渗透液废水则要保证酸碱值在5-9之间，因此在处理过程中需要预先设置PH调节池，并在池中加入适量稀硫酸来进行PH值的调节，在确保荧光渗透液废水酸碱值达到2-3时，再将其投入到电芬顿池并投入双氧水、硫酸铁，之后通入电流进行曝气搅拌，直至废水充分反应。当废水经过电芬顿处理后还要添加NaOH使产生的荧光渗透液废水酸碱度维持在8-10左右，在废水进入混凝池后还要投入聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺，使混凝沉淀池中流出的废水进入水解酸化池以及接触氧化池并采取生化处理，此时流入到斜板沉淀池的废水便可完成最终沉淀，确保出水满足排放要求。

三、结论

综上所述，通过对荧光渗透液废水物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、生物处理法进行分析讨论，提出将混凝沉淀法运用在荧光渗透液废水处理中的应用案例，以此保证COD的去除率能够满足安全标准，减少用水量、降低处理成本，提高出水水质，实现绿色生产的目标。