永續(xù)環(huán)境研發(fā)的HJDL二級(jí)處理原位生物增效強(qiáng)化工藝是對(duì)世界百年活性污泥工藝的顆粒化變革，是一種復(fù)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(nèi)部厭氧）。這種顆粒結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗逆性，可抵抗一定程度下的水質(zhì)水量沖擊，特別是有毒有害廢水沖擊，為了充分檢驗(yàn)HJDL工藝在有毒有害廢水中對(duì)COD、氨氮、總氮、總磷等常規(guī)指標(biāo)去除率的影響，我司實(shí)驗(yàn)室采用福建某建陶?qǐng)@區(qū)企業(yè)生產(chǎn)廢水展開相關(guān)實(shí)驗(yàn)工作，其中廢水含有高濃度揮發(fā)酚、氰化物、氟化物，以及少量吲哚、喹啉、吡啶等單環(huán)或多環(huán)芳香族化合物等抑制微生物活性的有毒有害物質(zhì)。

01項(xiàng)目背景

福建某建陶?qǐng)@區(qū)廢水處理項(xiàng)目主要服務(wù)周邊29家陶建企業(yè)，廢水由槽罐車運(yùn)回至廠區(qū)調(diào)節(jié)池，設(shè)計(jì)處理規(guī)模400噸/天，分2組布置，單組設(shè)計(jì)處理規(guī)模200噸/天，現(xiàn)況污水處理量穩(wěn)定在60噸/天。廢水為煤制氣含酚廢水，其來源于煤氣發(fā)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(huán)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(huán)或多環(huán)芳香族化合物以及含氮、硫、氧的雜環(huán)有機(jī)污染物，具有較大的處理難度，主要體現(xiàn)在：廢水成分復(fù)雜，污染物濃度高，對(duì)相應(yīng)的處理負(fù)荷要求高；廢水中酚、氰類有毒物質(zhì)抑制微生物活性；廢水可生化性差，不易生物降解。

設(shè)計(jì)處理工藝為“調(diào)節(jié)池+隔油池+氣浮池+蒸氨系統(tǒng)+酚萃取器+水解酸化池+兩級(jí)AO池+二沉池+脫氰系統(tǒng)+芬頓高級(jí)氧化系統(tǒng)+除氟系統(tǒng)”，工藝流程圖如下：

圖1-1 污水處理工藝流程圖

根據(jù)了解，含酚廢水處理站出水就近排入某污水處理廠進(jìn)一步處理，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)出水濃度需低于該污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如下：

表1-1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

02 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證我司HJDL二級(jí)處理原位生物增效強(qiáng)化工藝針對(duì)該項(xiàng)目原水中COD、氨氮、總氮和總磷的降解效果，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如下：

表2-1 小試設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

2.2 生化池參數(shù)

自進(jìn)水端開始，依次是水解酸化池、缺氧池、好氧池、二沉池，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：

圖2-1 小試實(shí)驗(yàn)裝置其中各反應(yīng)池有效池容如下：

表2-2 小試各反應(yīng)池有效池容

2.3 運(yùn)行參數(shù)

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(xù)投加30天。

2、初始進(jìn)水流量：7.3mL/min。

3、內(nèi)回流流量：按100 : 300比例設(shè)置，21.9mL/min。

4、外回流流量：按100 : 100比例設(shè)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(shù)據(jù)分析

3.1 進(jìn)水水質(zhì)

本實(shí)驗(yàn)進(jìn)水取自于大生產(chǎn)進(jìn)水，揮發(fā)酚、氰化物、氟化物等有毒有害物質(zhì)含量高，具體檢測(cè)數(shù)據(jù)如下：

表3-1 小試進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)

3.2 二沉池出水水質(zhì)

本實(shí)驗(yàn)自2025年10月23日開始出水，截止12月22日共計(jì)61天，COD、氨氮、總氮和總磷的檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：

表3-2 小試出水水質(zhì)指標(biāo)

3.3 進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)分析

根據(jù)3.1和3.2檢測(cè)數(shù)據(jù)繪制各污染物進(jìn)出水水質(zhì)趨勢(shì)圖如下：

圖3-1 進(jìn)出水水質(zhì)趨勢(shì)圖

由上可知，在10月31日之前，隨著小試系統(tǒng)馴化調(diào)試時(shí)間拉長，二沉池出水各污染物指標(biāo)逐漸下降，10月27日以來總磷達(dá)到設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)，11月17日以來COD、氨氮、總氮均達(dá)到設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)。

自11月22日開始，小試系統(tǒng)結(jié)束30天的馴化調(diào)試期，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期，二沉池出水COD、氨氮、總氮、總磷均趨于穩(wěn)定。其中：COD穩(wěn)定在381-431mg/L范圍內(nèi)；氨氮穩(wěn)定在21-26mg/L范圍內(nèi)；總氮穩(wěn)定在29-34mg/L范圍內(nèi)；總磷穩(wěn)定在1.3-1.8mg/L范圍內(nèi)。小試系統(tǒng)經(jīng)HJDL工藝馴化調(diào)試后，在穩(wěn)定運(yùn)行期對(duì)各污染物的去除率統(tǒng)計(jì)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(jù)進(jìn)出水水質(zhì)實(shí)時(shí)調(diào)整。選用20萬COD當(dāng)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(dòng)泵以4mL/min泵入缺氧池前端液面以下10cm處。20萬COD當(dāng)量固體乙酸鈉按市場價(jià)600元/噸計(jì)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(chǎn)噸水成本3.33元，減少幅度達(dá)50.4%。

由3.3可知，二沉池COD平均出水濃度403.08mg/L，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)1000mg/L，可大幅度降低芬頓噸水處理成本，按照大生產(chǎn)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(jì)算，噸水芬頓藥劑投加成本=22.5*(1-50%)=11.25元。

編輯：趙凡