乙胺廢水主要來自脫水塔排放的工藝廢水和乙胺生產或設備維修過程中的設備清洗廢水。廢水中含有一定量的污染物，CODcr 2500mg/L～5000mg/L，氨氮10mg/L～35mg/L，總氮100mg/L～800mg/L，pH6～9。由于乙胺廢水COD和總氮含量高，廢水缺乏磷營養(yǎng)元素，具有一定的生物毒性，屬于難降解的高濃度有毒有機廢水。如果直接采用傳統(tǒng)的活性污泥法，大量有機污染物難以降解，單獨采用生化法出水達不到中水回用標準。本項目采用分階段處理措施，即“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，采用“多介質過濾器+超濾+反滲透”工藝回用中水，CODCr≤50mg/L，氨氮≤5mg/L，TN ≤ 15 mg/L，該工藝包括厭氧氨化、二級“A/O”硝化、末端ABFT反硝化生物脫氮和深度處理。它具有降解有機物速度快、目標污染物針對性強、脫氮效率高、出水水質好等優(yōu)點，適用于乙胺廢水的處理。結合膜處理系統(tǒng)，中水可回用，徹底解決了乙胺廢水問題，實現(xiàn)了水的資源化利用。

1、乙胺廢水處理目標

1.1第一階段乙胺廢水處理工藝

廢水經(jīng)過預厭氧氨化、二級“A/O”硝化、末端ABFT反硝化生物脫氮和深度處理，達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準，其中氨氮小于15mg/L，總氮小于20mg/L，具體指標見表1。

1.2第二階段:中水回用過程

水處理工藝采用膜處理系統(tǒng)后，滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》(GB50050-2007)的要求，如表2所示。

2.工藝設計描述

2.1過程措施

根據(jù)乙胺廢水的水質特點和現(xiàn)有工程經(jīng)驗，主要從以下幾個方面考慮污水處理和中水回用的時機:

乙胺生產廢水排放周期長，水質水量變化大。為了滿足污水處理設施的穩(wěn)定運行，需要設置足夠大的調節(jié)池，使水質水量均勻。

乙胺廢水中氨氮含量低，但總氮含量高。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困難。因此，乙胺廢水處理的關鍵是首先將有機氮充分轉化為氨氮，然后通過生物硝化反硝化作用去除剩余的氨氮，以保證出水達標排放和回用。

乙胺廢水溫度較高，到達調節(jié)池的廢水溫度通常超過45℃。經(jīng)過多級生化處理后，出水溫度仍高于35℃。尤其是在夏季，水溫過高往往會導致生物處理效率顯著下降。因此，在生化處理末期，需要考慮高溫導致出水游離菌含量增加，導致出水COD虛高，可以增加一級混凝沉淀單元，保證出水達到深度處理的要求。

乙胺廢水有機物濃度高，具有一定的生物毒性，可生化性差，處理難度大。生化工藝的水力停留時間比普通污水長，需要多級處理才能保證出水達標。

水處理后的中水水質要求高。根據(jù)乙胺廢水再生水水質要求，其限制性控制指標為Cl-≤ 300 mg/L，要達到這一水質要求，必須采取脫鹽措施。

對于乙胺廢水的深度處理、再生和回用，考慮到需要滿足Cl的要求，必須采取有效的脫鹽措施。目前工業(yè)生產中常用的海水淡化技術有離子交換法、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，處理效果好，投資成本低。但需要定期再生離子交換樹脂，對進水水質要求高(懸浮物和COD極低)，難以實現(xiàn)自動化運行。目前逐漸被反滲透膜分離技術所取代。反滲透膜分離技術是一種廣泛應用于飲用水和廢水的脫鹽技術。具有處理能力強、效果穩(wěn)定、占地面積小、自動化操作、模塊化設計等優(yōu)點。但是反滲透膜容易污染。所以反滲透工藝對預處理要求高，一般要求進水污染指數(shù)(SDI值)小于5，有機污染物濃度低，無菌。EDI一般用于反滲透初步脫鹽后的精脫鹽處理，用于生產超純水。

綜上所述，可以考慮分階段采用“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”工藝回用中水的處理措施。結果表明，產品水能夠穩(wěn)定滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》(GB50050-2007)中的中水處理要求。

乙胺廢水處理及中水回用工程采用的工藝流程如圖1所示。

2.2流程描述

2.2.1第一階段乙胺廢水處理工藝

乙胺廢水首先由水解調節(jié)池收集，通過兼性微生物的水解酸化，均質水質，穩(wěn)定流速，控制廢水pH，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，廢水中大分子和有機物水解成小分子和易生物降解的溶解性有機物，提高后續(xù)生化處理效率。

水解池的廢水由泵均勻提升至EGSB厭氧反應池，通過厭氧微生物的分解轉化去除大部分有機污染物，廢水中的部分有機氮轉化為氨氮。

厭氧池出水流入一級好氧生化池，通過好氧生物降解，將殘留的有機氮轉化為氨氮，部分有機物被去除。

一級好氧池的混合液在沉淀池中沉淀分離，上清液在中間池1中緩沖，在中間池1中廢水的pH控制在8~9，用泵提升到缺氧池，好氧池中硝化產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽被反硝化菌轉化為氮氣，從廢水中釋放到大氣中，實現(xiàn)廢水的生物脫氮。缺氧池出水自流至二級好氧生化池，通過好氧菌的降解轉化去除殘留有機物，廢水中的氨氮在硝化細菌的作用下轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，二級好氧生化池出水自流至二級沉淀池進行泥水分離。

二沉池的上清液流入中間池2緩沖后，由泵提升至ABFT池進一步脫氮除磷和去除廢水中殘留的有機污染物，然后流入混凝沉淀池，廢水中的游離微生物和不溶性有機污染物等懸浮物通過化學絮凝進一步去除，確保出水滿足中水回用膜系統(tǒng)的進水要求?；炷恋沓爻鏊魅肭逅鼐彌_。

2.2.2第二階段中水回用工藝

清水池中的廢水被抽到活性炭過濾器和多介質過濾器，一方面可以截留廢水中的微量懸浮物，去除廢水中的有機物，另一方面消耗廢水中殘留的殺菌劑等氧化性物質。超濾后廢水濁度降低，出水SDI指數(shù)降至5以下。超濾裝置的出水仍需通過保安過濾器的精濾功能，以保證反滲透膜的進水安全。過濾精度由保安根據(jù)來水水質選擇。一般以地下水和自來水為水源的制純水工藝，保安過濾器的精度為5μm，以工業(yè)廢水為水源的廢水深度處理回用工藝，保安過濾器的精度為1μm。保安過濾器的出水由高壓泵加壓，然后送至反滲透膜分離裝置。產品水流入回用池作為生產水回用，反滲透過程中產生的濃水送至綜合污水處理設施處理。

來自第一沉淀池、第二沉淀池和混凝沉淀池的剩余污泥在污泥濃縮池中靠重力濃縮，然后由污泥泵送至螺旋脫水機脫水，產生的泥餅外運處置。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水機的污水返回前端廢水調節(jié)池，與原水一起處理，避免二次污染。

3.過程處理效果

3.1工藝1處理效果分析

COD去除效率

圖2顯示某月生化進水和出水的COD數(shù)據(jù)。從圖中可以看出，進水COD波動較大，但出水穩(wěn)定，濃度很低，去除率很高，說明生化系統(tǒng)穩(wěn)定性好，抗沖擊能力強，對乙胺廢水的處理效果好。

3.1.2氨氮去除效率

圖3顯示了在一定時間內生化系統(tǒng)的進水和出水的氨氮數(shù)據(jù)。從圖中可以看出，進水氨氮較低，波動較大，但出水穩(wěn)定，氨氮始終處于很低的濃度。乙胺廢水中有機氮含量高，應考慮總氮濃度及其去除效果。

總氮去除效率

圖4顯示了在一定時間內生化系統(tǒng)的進水和出水的總氮的數(shù)據(jù)。從圖中可以看出，進水總氮較高且有波動，但出水相對穩(wěn)定，總氮濃度基本在40mg/L以下，達到并遠好于設計值，減輕了后續(xù)處理單元的壓力。

乙胺總氮實際處理效率在82.9%以上，設計處理效率為80%，略高于設計處理效率。由于進水COD低于設計要求，系統(tǒng)碳氮比嚴重失調，初沉池出水COD長期低于50mg/L，導致后續(xù)處理系統(tǒng)碳源嚴重不足，需要補充碳源，AO生化池的脫氮功能無法充分體現(xiàn)。

3.2膜系統(tǒng)的處理效果

乙胺廢水處理后的出水進入中水膜系統(tǒng)進行深度處理。出水水質參數(shù)見表4。

根據(jù)以上測試數(shù)據(jù)，膜系統(tǒng)產水指標遠低于回用標準值，部分膜將水濃縮至綜合污水處理。乙胺生產廢水經(jīng)處理后可回用，提高了水資源的利用率，為乙胺廢水“零排放”提供了基礎。既減少了一次水的消耗，又綜合利用了水資源，符合環(huán)保要求，避免了污水排放對環(huán)境的污染。

4.存在的問題及對策

4.1營養(yǎng)失衡

生化系統(tǒng)中C∶N∶P失調。

措施:碳源不足，在生化系統(tǒng)前加入葡萄糖或面粉補充其碳源。缺磷，在生化系統(tǒng)中，加入磷酸二氫鉀，改善廢水的可生化性能。

4.2原水中總氮高

有機胺廢水總氮含量很高。污染物降解過程中，厭氧或缺氧水解的有機氮被氨化后轉化為氨氮，需要有效的脫氮處理措施。

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轉化為氨氮，然后通過生化脫氮方法直接去除，通過硝化和反硝化生物去除氨氮，同時在二級A/O生化的基礎上設置ABFT生物脫氮和深度處理工藝措施，然后通過后續(xù)的ABFT工藝去除殘留的有機污染物和氨氮。

4.3水溫高

廢水溫度高，到達調節(jié)池的廢水溫度通常超過45℃。

措施:調整預曝氣后，水溫要適當降低，設置中溫厭氧氨化工藝更合適。一般不需要調節(jié)水溫。夏季氣溫較高時，為避免水溫過高進入生化系統(tǒng)，可在化工企業(yè)較大的消防水池設置間接冷卻。

4.4再生水脫鹽

廢水中含有一定量的鹽，影響中水回用。

措施:采用反滲透脫鹽工藝，利用反滲透膜的分離作用，在較高壓力的驅動下，廢水中的離子被截留在濃縮液中。因此，反滲透工藝產生的濃水中鹽的濃度較高，可以間接排放到綜合污水廠或濃縮脫鹽，實現(xiàn)“零排放”。由于反滲透膜(目前常用的材料是芳香族聚亞烷基胺)比較脆弱，容易形成水垢污染、有機物污染和微生物污染。所以反滲透工藝對預處理要求高，一般要求進水污染指數(shù)(SDI值)小于5，有機污染物濃度低，無菌。因此，中水膜系統(tǒng)前端處理工藝至關重要，應設置膜系統(tǒng)前端活性炭吸附和多介質過濾的保障措施。

5.中水回用目的地

處理后的再生水之所以命名為“再生水”，是因為其部分水質指標劣于城市給水飲用水水質標準，但優(yōu)于污水允許排入地表水的排放標準，即其水質介于飲用水水質和污水允許排放標準之間?？芍貜陀糜谘a充冷卻水和一般工業(yè)生產用水的非飲用水。農業(yè)可用于灌溉、綠化等。它可以用來沖洗廁所，清潔地面等。

本項目中水回用于工廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和一般沖洗水。

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，出水CODCr≤50mg/L，氨氮≤5mg/L，TN≤15mg/L，可實現(xiàn)有效脫氮和去除有機污染物。同時采用“多介質過濾器+超濾+反滲透”的工藝。(來源:煤炭集團杭州環(huán)境保護研究院有限公司)

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