乙胺廢水主要來源于乙胺生產(chǎn)或設備檢修過程脫水塔排放的工藝廢水及設備清洗廢水。該廢水中含有一定量的污染物，CODCr2500mg/L~5000mg/L，氨氮10mg/L~35mg/L，總氮100mg/L~800mg/L，pH6~9。由于乙胺廢水COD高、總氮含量高，廢水中缺乏磷營養(yǎng)元素，且有一定的生物毒性，屬于高濃度難降解的有毒有機廢水。若直接采用傳統(tǒng)活性污泥法，大量有機污染物難以降解，單獨采用生化法，出水亦不能達到再生水回用標準。本項目采用分階段處理措施，“水解調節(jié)+厭氧+二級‘A/O’+曝氣生物流化床(ABFT)+混凝沉淀”工藝處理乙胺廢水，“多介質過濾器+超濾+反滲透”工藝實施再生水回用，處理后出水CODCr≤50mg/L、氨氮≤5mg/L、TN≤15mg/L。該工藝前置厭氧氨化、二級“A/O”硝化、末端ABFT反硝化生物脫氮及深度處理，具有有機物降解速度快，目標污染物針對性強，脫氮效率高，出水水質好等優(yōu)點，適合乙胺廢水的處理。結合膜工藝系統(tǒng)實施再生水回用，徹底解決乙胺廢水難題，實現(xiàn)水的資源化利用。

　　1、乙胺廢水處理目標

　　1.1 第一階段乙胺廢水處理工序

　　廢水經(jīng)過前置厭氧氨化、二級“A/O”硝化、末端ABFT反硝化生物脫氮及深度處理工序處理后達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的一級標準，其中氨氮低于15mg/L，總氮低于20mg/L。具體指標見表1。

　　1.2 第二階段：再生水回用工序

　　再生水處理工序應用膜處理系統(tǒng)后，達到《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》(GB50050-2007)的再生水處理要求，見表2。

　　2、工藝設計說明

　　2.1 工藝措施

　　根據(jù)乙胺廢水的水質特點和已有的工程經(jīng)驗，對污水處理與再生水回用工藝設計時，主要從以下幾個方面加以考慮：

　　乙胺生產(chǎn)廢水的排放周期性強，水質、水量變化較大，為滿足污水處理設施的穩(wěn)定運行，必須設置足夠大容積的調節(jié)池，以均化水質、水量。

　　乙胺廢水的氨氮含量較低，但總氮含量較高，在污染物降解過程中，有機氮會轉化為氨氮，給廢水處理帶來很大難度，因此，乙胺廢水處理的關鍵在于首先要將有機氮充分轉化為氨氮，然后通過生物硝化與反硝化脫除剩余氨氮，保證出水達標排放和回用。

　　乙胺廢水的溫度較高，通常到達調節(jié)池的廢水溫度超過45℃，經(jīng)多級生化處理后，出水溫度仍高于35℃，尤其在夏季，往往因水溫過高，導致生物處理效率大幅下降。因此，在生化處理末端，要考慮高溫引起的出水游離細菌含量增多，從而導致出水COD虛高，可增加一級混凝沉淀單元，確保出水滿足深度處理進水要求。

　　乙胺廢水的有機物濃度較高，而且具有一定的生物毒性，可生化性較差，處理難度大，生化過程的水力停留時間要比普通污水長，并需多級處理，才能保證出水達標。

　　再生水處理后回用水的水質要求較高，根據(jù)乙胺廢水再生回用水質要求，其限制性控制指標為Cl-≤300mg/L，要達到此水質要求，必需采取脫鹽措施。

　　乙胺廢水的深度處理再生回用部分，考慮需滿足Cl的要求，必需采用有效的脫鹽措施。目前，工業(yè)化生產(chǎn)中最常用的脫鹽技術有：離子交換法、反滲透(RO)膜分離法和連續(xù)電脫鹽(EDI)技術。離子交換法是早期廣泛應用的水溶液脫鹽技術，該法處理效果較好，投資成本較低，但需定期再生離子交換樹脂，且對進水水質要求較高(極低的懸浮物和COD)，難以實現(xiàn)自動化運行，目前逐步被反滲透膜分離技術替代。反滲透膜分離技術是當今應用最廣的飲用水和廢水脫鹽技術，具有處理能力強、效果穩(wěn)定、占地少、可實現(xiàn)自動運行、可按模塊化設計等優(yōu)點，但反滲透膜易污染，因此，反滲透工藝對前處理要求很高，一般要求進水污染指數(shù)(SDI值)小于5，并要求進水較低的有機污染物濃度和無菌。EDI一般用于反滲透初步脫鹽后的精脫鹽處理，用于生產(chǎn)超純水。

　　綜上，可考慮采用分階段處理措施，“水解調節(jié)+厭氧+二級‘A/O’+曝氣生物流化床+混凝沉淀”工藝處理乙胺廢水，“多介質過濾器+超濾+反滲透”工藝實施再生水回用，結果表明產(chǎn)品水可穩(wěn)定達到《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》(GB50050-2007)的再生水處理要求，回用于生產(chǎn)雜用水，如循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、一般沖洗用水等。

　　乙胺廢水處理及再生水回用工程采用的工藝流程如圖1所示。

　　2.2 工藝說明

　　2.2.1 第一階段乙胺廢水處理工序

　　乙胺廢水首先通過水解調節(jié)池收集，均化水質，穩(wěn)定流量，控制廢水pH，并通過兼氧微生物的水解、酸化作用，使污染物分子結構發(fā)生開環(huán)、斷鍵、裂解基團取代、還原等變化，將廢水中的大分子、難生物降解的有機物水解轉化成小分子、易生物降解的溶解性有機物，提高后續(xù)生化處理效率。

　　水解調節(jié)池廢水由泵均勻提升至EGSB厭氧反應池，通過厭氧微生物分解轉化作用，去除大部分有機污染物，并將廢水中的部分有機氮轉化為氨氮。

　　厭氧池出水自流至一級好氧生化池，通過好氧生物降解作用，將剩余有機氮轉化為氨氮，并去除部分有機物。

　　一級好氧池混合液經(jīng)一沉池沉降分離，上清液經(jīng)中間水池1緩存，在此控制廢水的pH至8~9，由泵提升至缺氧池，將好氧池內經(jīng)硝化作用產(chǎn)生的硝酸鹽和亞硝酸鹽通過反硝化細菌的作用轉化為氮氣，從廢水中釋放至大氣中，實現(xiàn)廢水生物脫氮。缺氧池出水自流至二級好氧生化池，通過好氧菌的降解和轉化作用，去除剩余有機物，并通過硝化細菌的作用將廢水中的氨氮轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，二級好氧生化池出水自流進入二沉池進行泥水分離。

　　二沉池上清液自流至中間水池2緩存后，由泵提升至ABFT池進一步反硝化脫氮和去除廢水中的剩余有機污染物，然后自流至混凝沉淀池，加藥絮凝進一步去除廢水中的游離微生物等懸浮物和非溶解性有機污染物，確保出水滿足再生水回用膜系統(tǒng)進水要求?；炷恋沓爻鏊燎逅鼐彺妗?/p>

　　2.2.2 第二階段再生水回用工序

　　清水池的廢水由泵增壓提升至活性炭過濾器和多介質過濾器，截留廢水中殘存的微量懸浮物和去除廢水中的有機物，另一方面消耗廢水中剩余的殺菌劑等氧化性物質。再經(jīng)超濾裝置，降低廢水濁度，使出水SDI指數(shù)降低至5以下。超濾裝置的出水仍需通過保安過濾器的精濾作用，確保反滲透膜的進水安全。保安過濾器根據(jù)進水的水質情況選擇過濾精度，一般對以地下水、自來水為水源制作純水的工藝，保安過濾器的精度選擇為5μm，而以工業(yè)廢水為水源的廢水深度處理回用的工藝過程中，保安過濾器的精度應選擇為1μm。保安過濾器出水經(jīng)高壓泵加壓后送入反滲透膜分離單元，產(chǎn)品水自流至回用水池回用于生產(chǎn)用水，反滲透過程產(chǎn)生的濃水則送入綜合污水處理設施處理。

　　一沉池、二沉池、混凝沉淀池的剩余污泥在污泥濃縮池內經(jīng)重力濃縮后，由污泥泵送入疊螺脫水機脫水，產(chǎn)生的泥餅外運處置。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水機脫出的污水回流至前端廢水調節(jié)池與原水一并處理，避免二次污染。

　　3、工藝處理效果

　　3.1 工序一處理效果分析

　　3.1.1 COD去除效率

　　圖2為某個月生化進出水COD數(shù)據(jù)，由圖可知，進水COD波動較大，但出水穩(wěn)定，一直處于極低的濃度，去除率高，說明生化系統(tǒng)對乙胺廢水具有較好的穩(wěn)定性，抗沖擊能力強，處理效果好。

　　3.1.2 氨氮去除效率

　　圖3為某段時間生化系統(tǒng)進出水氨氮數(shù)據(jù)，由圖可知，進水氨氮較低，波動較大，但出水穩(wěn)定，氨氮一直處于極低的濃度。乙胺廢水有機氮含量高，需考慮總氮的濃度及去除效果。

　　3.1.3 總氮去除效率

　　圖4為某段時間生化系統(tǒng)進出水總氮數(shù)據(jù)，由圖可知，進水總氮較高，有所波動，但出水相對比較穩(wěn)定，總氮濃度基本在40mg/L以下，達到并多優(yōu)于設計值，減輕了后續(xù)處理單元壓力。

　　乙胺總氮實際處理效率達到82.9%以上，設計處理效率80%，實際處理效率略高于設計處理效率。因進水COD低于設計要求導致系統(tǒng)碳氮比嚴重失調，一沉池出水COD長期處于50mg/L以下，導致后續(xù)處理系統(tǒng)碳源嚴重不足，需要補充碳源，導致AO生化池脫氮功能不能完全體現(xiàn)出來。

　　3.2 膜系統(tǒng)處理效果

　　乙胺廢水處理后出水進入再生水膜系統(tǒng)進行圖深度處理，出水水質參數(shù)見表4。

　　從以上檢測數(shù)據(jù)來看，膜系統(tǒng)產(chǎn)水各指標遠遠低于回用標準值，部分膜濃縮水至綜合污水處理。乙胺生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水經(jīng)處理后實施回用，提高水資源利用，為乙胺廢水實施“零排放”提供基礎。既減少了一次水的使用量，使水資源得到綜合利用，又達到了環(huán)保要求，避免了污水排放對環(huán)境的污染。

　　4、存在問題及對策措施

　　4.1 營養(yǎng)比例失調

　　C∶N∶P在生化系統(tǒng)中的失調問題。

　　措施：缺碳源，在生化系統(tǒng)前端，加入葡萄糖或者面粉，以補充其碳源。缺磷，在生化系統(tǒng)中，加入磷酸二氫鉀，以提高廢水的生化性能。

　　4.2 原水總氮高

　　有機胺廢水總氮含量很高，在污染物降解過程中，厭氧或缺氧水解有機氮氨化后轉化為氨氮，需要有效脫氮處理工藝措施。

　　措施：廢水處理的關鍵在于首先通過厭氧或缺氧水解將有機氮充分地轉化為氨氮，然后直接通過生化脫氮法去除，利用硝化與反硝化生物脫除氨氮，在二級A/O生化基礎上同時設置ABFT生物脫氮及深度處理工藝措施，將剩余有機污染物和氨氮再通過后續(xù)ABFT工藝處理去除。

　　4.3 水溫高

　　廢水的溫度較高，通常到達調節(jié)池的廢水溫度超過45℃。

　　措施：經(jīng)過調節(jié)預曝氣后適當降低水溫，同時設置中溫厭氧氨化工藝較為合適，一般不需要調節(jié)水溫，在夏季溫度較高時，為避免進入生化系統(tǒng)水溫過高，可利用化工企業(yè)較大消防水池設置間接冷卻。

　　4.4 再生水脫鹽

　　廢水中含有一定的鹽分，影響再生水回用。

　　措施：采用反滲透脫鹽工藝，利用反滲透膜的分離作用，在較高的壓力驅動下，使廢水中的離子被截留在濃縮液中，因此，反滲透過程產(chǎn)生的濃水中鹽的濃度較高，可納管至綜合污水廠間接排放或濃縮脫鹽實施“零排放”。由于反滲透膜(目前最常用的材質是芳香聚烯胺)較“嬌氣”，很易形成垢污染、有機污染和微生物污染，因此，反滲透工藝對前處理要求很高，一般要求進水污染指數(shù)(SDI值)小于5，并要求進水較低的有機污染物濃度和無菌。故再生水膜系統(tǒng)前端處理工藝較為關鍵，同時應設置膜系統(tǒng)前置活性炭吸附及多介質過濾保障措施。

　　5、再生水回用去向

　　處理后的中水因其部分水質指標次于城市給水中飲用水水質標準，但又優(yōu)于污水允許排入地面水體排放標準，即其水質居于生活飲用水水質和允許排放污水水質標準之間，故取名為“中水”。工業(yè)上可以回用于冷卻水補充、一般產(chǎn)品用水等用途的非飲用水。農(nóng)業(yè)上可以用于灌溉、綠化等。生活中可用于沖洗廁所、地面清洗等。

　　本項目中水回用于廠區(qū)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和一般沖洗用水等。

　　6、結論

　　乙胺廢水采用“水解調節(jié)+厭氧+二級‘A/O’+曝氣生物流化床(ABFT)+混凝沉淀”工藝處理后出水CODCr≤50mg/L、氨氮≤5mg/L、TN≤15mg/L，能實現(xiàn)有效脫氮及去除有機污染物，同時采用“多介質過濾器+超濾+反滲透”工藝實施再生水回用，既減少廢水排放，又為企業(yè)“零排放”奠定基礎，使水環(huán)境免受污染，產(chǎn)生良好的環(huán)境和社會效益。(來源：煤科集團杭州環(huán)保研究院有限公司)