真石漆是一種類似大理石、花崗巖的油漆。該涂料防水、防火、無毒、耐酸堿、抗氧化能力強。在現(xiàn)代外墻裝飾中得到了充分的應(yīng)用，并逐漸取代了大理石、花崗巖等傳統(tǒng)石材。近年來，隨著房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展，真石漆的用量也在逐漸增加。

真漆廢水是一種高有機物、高懸浮物的廢水，含有纖維素、增塑劑、增稠劑、成膜助劑、乳液等物質(zhì)。如果廢水不經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境中，會對自然環(huán)境造成致命的破壞。如何有效處理廢水已成為該行業(yè)發(fā)展的重中之重。隨著真石漆在全球消費的日益增加，許多專業(yè)環(huán)保人士開始探索真石漆廢水的處理方法，以減少其對周圍環(huán)境的影響。

1.實驗部分

1.1實驗儀器和試劑

板框壓濾裝置、混凝沉淀裝置、厭氧反應(yīng)器裝置、好氧反應(yīng)器裝置、臭氧催化氧化裝置、溫度計、燒杯、COD恒溫加熱器、COD瓶、250mL錐形瓶、1000mL錐形瓶、移液管、電子天平、搖床、恒溫加熱棒和100mL量筒；

氫氧化鈉、重鉻酸鉀溶液、硫酸-硫酸銀溶液(Ag2SO4-H2SO4溶液)、硫酸亞鐵銨標準溶液、試驗亞鐵酒精指示劑、硫酸汞。

1.2測試指標和測試方法

COD:重鉻酸鉀氧化法；PH:玻璃電極法；SS:重量法。

1.3實驗處理流程路線圖

針對廢水COD負荷高、難降解的特點，試驗研究以“服務(wù)工程應(yīng)用”為出發(fā)點，在以往類似廢水工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，決定采用物化、生物處理和深度處理相結(jié)合的方法，探索廢水處理的可行性和經(jīng)濟性，為今后的工程設(shè)計和運行提供豐富可靠的參考數(shù)據(jù)。實驗工藝流程確定如下:

1.4廢水的來源和特性

實驗用水來自山東某涂料企業(yè)真石漆車間的廢水。廢水的特點是高懸浮物、高COD，呈中性、淡紫色、渾濁。COD濃度達到12000毫克/升，SS含量達到2000毫克/升..

1.5實驗步驟和方法

(1)取真石漆廢水2L進行板框壓濾實驗，收集過濾后的廢水，監(jiān)測廢水中SS和COD的變化。

(2)取板框壓濾后的廢水1.5L，向廢水中加入PAC，觀察廢水經(jīng)混凝沉淀后上清液中SS、COD與PAC用量的關(guān)系，找出最佳PAC用量。

(3)將混凝沉淀后的廢水放入?yún)捬醴磻?yīng)器中，觀察厭氧反應(yīng)器中COD的降解趨勢，找出最佳厭氧反應(yīng)時間。

(4)將厭氧廢水放入好氧反應(yīng)器中，觀察好氧反應(yīng)器中COD的降解趨勢，找出最佳厭氧反應(yīng)時間。

(5)對好氧廢水進行臭氧催化氧化實驗，探索臭氧催化氧化時間、臭氧量與廢水COD的關(guān)系，找出最佳臭氧投加量和臭氧反應(yīng)時間，為后續(xù)工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2.實驗結(jié)果和討論

2.1板框壓濾機對廢水中COD和SS去除效果的影響

在試驗過程中，選擇了兩種處理方式，分別采用板框過濾。一種是投加PAM助凝劑，增大廢水中的絮體尺寸，探索板框壓濾效果。另一種是直接壓濾，觀察板框去除效果。實驗結(jié)果如下:

從上表可以看出，加PAM壓濾后廢水中COD和SS的含量明顯好于不加PAM的廢水。PAM廢水中COD和SS的去除率分別達到51.7%和92%。不加PAM時廢水中COD和SS的去除率分別達到47.5%和82.5%。主要原因是PAM是一種助凝劑，能有效增加廢水中的懸浮物絮體，降低濾布的滲透性，提高廢水中懸浮物的去除效果。通過分析可以看出，雖然投加PAM對廢水中COD和SS的去除效果明顯增強，但通過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，投加PAM和不投加PAM過濾后的廢水中COD和SS相差不大，而且投加PAM的壓濾污泥不能在生產(chǎn)過程中回用，需要作為固體廢物處理，處置費用較高。因此，本工藝段選擇不加PAM的處理工藝對廢水進行預(yù)處理，壓濾后的污泥回用于生產(chǎn)過程，最大限度地減少固體廢棄物對周圍環(huán)境的影響，實現(xiàn)廢棄物的綜合利用，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

2.2混凝沉淀對廢水中COD和SS去除效果的影響

在實驗過程中，投加不同量的聚合氯化鋁，探討其對廢水混凝沉淀去除效果的影響，從而找出聚合氯化鋁的最佳投加量。通過最佳投加量的選擇，探索最合適的運行成本，盡可能少的引入其他物質(zhì)，減少對后續(xù)生化的影響。實驗結(jié)果如圖1和圖2所示。

從上面的圖1和圖2可以看出，隨著投加量的增加，廢水中的COD和SS逐漸降低，降低幅度是先逐漸升高，然后逐漸降低，直至穩(wěn)定。當廢水中PAC的量為60mg/L時，大部分廢水系統(tǒng)已經(jīng)絮凝，該絮凝點為最佳絮凝點。隨著化學(xué)藥劑的增加，廢水中的懸浮物和COD基本保持不變。從圖2中還可以發(fā)現(xiàn)，在第一次投加PAC時，廢水中懸浮物的指數(shù)有所上升。此時廢水中的懸浮物沒有凝聚，PAC溶液在本省為不透明液體，導(dǎo)致廢水中懸浮物含量增加。從圖1和圖2可以看出，當廢水中PAC的投加量為60mg/L時，廢水的絮凝效果最好。

2.3厭氧對廢水COD去除效果的影響

厭氧溫度應(yīng)控制在中溫厭氧(35℃左右)，廢水pH值應(yīng)控制在7~8范圍內(nèi)，厭氧污泥應(yīng)為國產(chǎn)污水處理廠的壓濾污泥。通過觀察厭氧反應(yīng)時間與廢水COD的變化曲線，探索最佳厭氧反應(yīng)時間。實驗結(jié)果如圖3所示。

從圖3可以看出，隨著時間的變化，廢水中的COD先增大后減小。當廢水中COD變?yōu)?400 ~ 1500mg/L時，厭氧效果基本趨于穩(wěn)定，厭氧去除率可達67%。從圖表中可以看出，在厭氧反應(yīng)的初期，廢水中的COD含量是逐漸增加的。原因是污泥來源于城市污水廠污泥，而這種污泥大部分是好氧污泥。由于前期的不適應(yīng)，部分污泥死亡或流失，導(dǎo)致廢水中有機物含量和COD濃度增加。

隨著時間的增加，廢水中的污泥逐漸馴化為厭氧污泥。這個時候無氧效果越來越好。通過厭氧菌的生化作用，將廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為無機物，降低廢水的COD含量。隨著時間的增加，廢水中COD的含量逐漸趨于穩(wěn)定，因為厭氧生化容易消耗的物質(zhì)已經(jīng)基本消化，剩余的物質(zhì)不能被厭氧微生物消耗，所以形成厭氧穩(wěn)定狀態(tài)。從上圖可以看出，當無氧時間為35~45h時，無氧狀態(tài)趨于穩(wěn)定。

2.4好氧對廢水COD去除的影響

好氧處理是廢水處理過程中不可或缺的處理思路，主要是通過好氧菌膠團的作用去除廢水中的有機物。實驗過程中，將1.5L厭氧廢水放入好氧處理器中，用魚泵對廢水進行充氧。廢水溶解氧控制在2～3mg/L，污泥MLSS控制在4000mg/L，每12小時取樣檢測廢水中COD濃度。實驗結(jié)果如下圖所示。

從上圖可以看出，隨著時間的增加，廢水中COD的含量逐漸降低，廢水中COD的降低幅度先增大后減小。當廢水中的COD濃度趨于300mg/L左右時，廢水中的COD趨于穩(wěn)定。主要原因是，首先好氧細菌膠團通過微生物的吸附作用將廢水中的有機物吸收到細菌膠團中，然后通過微生物的生化作用，一部分有機物轉(zhuǎn)化為微生物生長所需的原料，另一部分轉(zhuǎn)化為CO2和水，另一部分有機物以污泥的形式儲存在污泥中，隨著時間的增加，污泥中的有機物以剩余污泥的形式排出。

隨著時間的增加，廢水中的有機物逐漸被消耗掉，剩下的就是極難被微生物利用的有機物。這部分有機物難以生化，需要通過化學(xué)氧化處理過程消耗掉。

2.5臭氧催化氧化對廢水COD去除的影響

臭氧催化氧化是化工廢水處理過程之一。廢水中的有機物被臭氧的強氧化作用氧化成無機物、CO2和水。近年來，該方法已廣泛應(yīng)用于污水深度處理。

實驗中，通過改變臭氧發(fā)生器的用量和反應(yīng)時間，觀察廢水中COD隨反應(yīng)量的變化曲線。實驗結(jié)果如下。

從上圖可以看出，隨著臭氧的逐漸增加，廢水中的COD含量也逐漸降低，廢水COD的降解曲線非常穩(wěn)定。從以上分析可以看出，臭氧具有極強的氧化能力，可以有效氧化廢水中的有機物，可以氧化大部分有機成分，氧化過程極快。

3.結(jié)論

(1)通過實驗發(fā)現(xiàn)，板框壓濾-混凝沉淀-厭氧-好氧-臭氧氧化可以有效去除廢水中的有機物，出水COD可以達到50mg/L以下

(2)板框壓濾機能有效去除廢水中的懸浮物，COD去除率達47.5%以上，ss去除率達82.5%以上。加不加PAM對板框壓濾沒有明顯影響。

(3)在混凝沉淀過程中，PAC的投加量為60mg/L，混凝后廢水的COD約為4300mg/L，ss約為120 mg/L

(4)當厭氧工藝處理的廢水COD為1500mg/L，厭氧時間為72h時，效果最好。

(5)厭氧廢水經(jīng)好氧處理后，出水COD約為300mg/L，好氧時間為60小時，效果最佳。此時出水可以達到入園污水處理廠的排放標準。

(6)用臭氧和氧氣處理好氧廢水時，COD出水約為50mg/L，臭氧投加量為400mg/L，投加量最佳，出水可達到國家直接排放標準。(來源:山東藍城分析測試有限公司、濟南領(lǐng)秀環(huán)保科技有限公司)

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