隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市周邊工業(yè)園區(qū)大量出現(xiàn)，工業(yè)園區(qū)的污水處理廠一般為多種工業(yè)的混合廢水，水量大，成分復(fù)雜，可生化性很差，再加國(guó)家對(duì)廢水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，以往廣為應(yīng)用的生化處理工藝，甚至加上傳統(tǒng)的深度處理工藝，對(duì)我國(guó)水污染考核的主要指標(biāo)COD也很難達(dá)標(biāo)。
目前，可用于難生化降解工業(yè)廢水深度處理的工藝多借鑒給水，或在小規(guī)模工業(yè)廢水中試用過，成功的經(jīng)驗(yàn)不多，它們是：加藥混凝法；臭氧氧化法；fenton氧化法；活性焦吸附法等。
“加藥-混凝-沉淀”法，是最常用的傳統(tǒng)污水深度處理方法，適用于膠體較多的工業(yè)廢水，多數(shù)有效，但難以達(dá)到 “一級(jí)A標(biāo)”；少數(shù)廢水雖可達(dá)標(biāo)，但加藥量很大，不僅運(yùn)行成本高，所產(chǎn)大量化學(xué)污泥的處置及造成的二次污染，已成另一難題。
臭氧氧化以往曾用于給水，很少用于大規(guī)模工業(yè)廢水的處理，因?yàn)橛贸粞跹趸鉀QCOD達(dá)標(biāo)問題，臭氧的投加量很大，臭氧現(xiàn)場(chǎng)制取的設(shè)備費(fèi)和制取成本都很高，其運(yùn)行費(fèi)很難被接受。此外，有很多工業(yè)廢水臭氧的效果并不理想。
Fenton氧化，目前在高濃度工業(yè)廢水治理項(xiàng)目中已有應(yīng)用，需調(diào)低及調(diào)回PH，投加大量藥物，不適用出水要求較高的廢水。此工藝不僅運(yùn)行成本高，所產(chǎn)大量化學(xué)污泥也是一大難題。
“活性焦吸附”是污水三級(jí)處理的方法之一，可去除一般生化處理和物化處理單元難以去除的污染物。吸附物的范圍很廣，不僅可以除臭、脫色、去除微量元素，而且還能吸附諸多類型的有機(jī)物，如：高分子烴類、鹵代烴、氯化芳烴、酚類、苯類以及殺蟲劑等?；钚?/span>焦吸附工藝，以往多用于給水行業(yè)，很少用于大規(guī)模工業(yè)廢水的處理，因?yàn)楣I(yè)廢水COD濃度高，活性炭飽和周期短，飽和炭必須實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)再生，否則運(yùn)行成本很高，失去使用價(jià)值?；钚蕴吭偕墓I(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成熟，但活性炭吸附用于大規(guī)模廢水深度處理，不僅吸附系統(tǒng)的配水、布水、反洗等工程措施比較復(fù)雜；為了再生，飽和炭的提取、輸送、脫水以及再生炭的輸送、投加等環(huán)節(jié)的工程措施也無成功的先例可循。此因素限制了活性炭吸附工藝在大規(guī)模工業(yè)廢水深度處理中的應(yīng)用。
在我國(guó)大規(guī)模污水處理是改革開放后近30年的事，廢水深度處理并回用則是近幾年的要求；各種工藝多在實(shí)驗(yàn)階段，應(yīng)用少，不成熟，設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，是當(dāng)前大規(guī)模工業(yè)廢水深度處理技術(shù)存在的主要問題。社會(huì)急需和技術(shù)落后形成強(qiáng)烈的反差，技術(shù)創(chuàng)新迫在眉睫！
2 “大規(guī)模工業(yè)廢水新型活性焦吸附深度處理工藝及裝置”
根據(jù)處理工業(yè)廢水的需要，經(jīng)多年的試驗(yàn)研究，開發(fā)出“大規(guī)模工業(yè)廢水新型活性焦吸附深度處理工藝及裝置”。該工藝采用煤質(zhì)顆粒活性焦對(duì)大規(guī)模難生物降解工業(yè)廢水進(jìn)行吸附深度處理。該工藝在吸取了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在工藝和設(shè)備上進(jìn)行了大膽創(chuàng)新。通過大量小試、中試，開發(fā)出吸附過濾單元裝置及活性焦提取、輸送、脫水、投加、再生等成套裝置。利用和原型同尺寸的吸附過濾單元裝置對(duì)不同工業(yè)廢水進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間中試研究，掌握了不同工業(yè)廢水適用的活性炭焦；不同煤種不同活化參數(shù)生產(chǎn)出適用不同廢水的活性炭焦。建立了活性炭焦再生實(shí)驗(yàn)室，安裝中試規(guī)?；钚蕴炕剞D(zhuǎn)再生爐，對(duì)一種活性炭已連續(xù)飽和/再生7次。幾年的實(shí)驗(yàn)及研究取得了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。采用本工藝及開發(fā)的全套設(shè)備在工業(yè)廢水處理當(dāng)中已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行四年時(shí)間。
3 “大規(guī)模工業(yè)廢水新型活性炭焦吸附深度處理工藝”的特點(diǎn)
“大規(guī)模工業(yè)廢水新型活性炭焦吸附深度處理工藝及裝置”，采用煤質(zhì)顆?；钚?/span>焦對(duì)大規(guī)模難生物降解工業(yè)廢水吸附處理，出水COD可優(yōu)于“一級(jí)A標(biāo)”，對(duì)色度及臭味的去除效果明顯；飽和活性炭經(jīng)熱再生后可再回用；全部工藝過程均采用集約化、智能化自動(dòng)控制，適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)；運(yùn)行成本僅為其它深度處理工藝(如O3氧化)的1/2；基建及設(shè)備投資相對(duì)較低；處理過程不向水內(nèi)投加藥物，不產(chǎn)生造成二次污染的污泥或濃水，是典型的“綠色工藝”，主要特點(diǎn)為：
（1），適用各種難生物降解工業(yè)廢水對(duì)COD和色度的深度處理，出水水質(zhì)穩(wěn)定，處理對(duì)象廣譜。
（2）本工藝開發(fā)的活性焦吸附設(shè)備、活性焦輸送設(shè)備及再生系統(tǒng)等，用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，解決了活性炭焦吸附用于大規(guī)模污水處理的難題。
（3）本工藝采用的煤質(zhì)破碎顆?；钚蕴?/span>焦，原料來源廣、生產(chǎn)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，再生方便，對(duì)廢水中的大分子污染物吸附效果好。不同的工業(yè)廢水，適用不同品種的煤質(zhì)顆?；钚蕴?。
（4），飽和活性炭采用回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱再生，可反復(fù)使用多次，效果并不降低，大大減少了運(yùn)行成本。
（5），深度處理單元不產(chǎn)生污泥、濃水等二次污染物，是典型的綠色水處理工藝；
（6），具有吸附和過濾兩種功能；
（7），運(yùn)行水頭低，運(yùn)行期可對(duì)活性炭進(jìn)行連續(xù)或間歇沖洗，可提高吸附性能和減少過濾水頭。
（8），炭的沖洗及飽和炭的排出共用一套壓縮空氣系統(tǒng)，設(shè)備及操作簡(jiǎn)單可靠；
4本工藝方案與臭氧氧化方案比較
4.1、比較方案
分析工程終端出水水質(zhì)及總出水要求，可能的工藝方案為：
（1）臭氧氧化方案，此工藝應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)廢水處理方面的工程實(shí)例很少，通過小試當(dāng)投加量及反應(yīng)時(shí)間合適也可達(dá)標(biāo)。工藝路線為：
“現(xiàn)終端出水——中間提升泵站——V型濾池——臭氧氧化系統(tǒng)”。
（2）《大規(guī)模工業(yè)廢水新型活性炭吸附深度處理工藝》方案，此工藝已有應(yīng)用于10萬噸/日工業(yè)廢水處理的工程實(shí)例，效果很好。其工藝路線為：
“現(xiàn)終端出水——中間提升泵站——活性炭吸附過濾系統(tǒng)”。
4.2、方案比較說明
（1）本次比較設(shè)計(jì)規(guī)模按2.0萬噸/天。
（2）進(jìn)水按正常運(yùn)行時(shí)現(xiàn)終端出水COD=100mg/l，總出水要求達(dá)一級(jí)A標(biāo)。
（3）兩方案的中間提升泵站大致相同不參與比較，只 “臭氧氧化”、“濾池”和“吸附過濾”、“活性炭再生”進(jìn)行比較。
（4）工程投資均不考慮征地費(fèi)及拆遷費(fèi)等。
（5）關(guān)于O3氧化工藝：《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)—第5冊(cè)城鎮(zhèn)排水》指出：“三級(jí)處理的臭氧化單元可參考下述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)：降解COD時(shí)，臭氧消耗量為降解1mg/l 的 COD消耗4mg/l的O3（臭氧化氣）；接觸時(shí)間為15-60min”。臭氧氧化小試，每去除1mg/lCOD約消耗1.4—2.7mg/l臭氧，且隨出水COD降低而逐步增加?？紤]當(dāng)前臭氧大多采用催化氧化，或臭氧和其他工藝聯(lián)合應(yīng)用，投加量應(yīng)小于單獨(dú)投加臭氧，故本次比較按2.0mg.O3/ mg.COD計(jì)算;接觸時(shí)間30min。本廠需臭氧氧化COD為：從110mg/l降解至50mg/l;臭氧投加量為100—120mg/l;需安裝產(chǎn)量20kg/h（裝機(jī)340KW）的臭氧發(fā)生器5臺(tái)。臭氧發(fā)生器采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備費(fèi)約2000萬元（國(guó)產(chǎn)20萬元/kg.O3.h-1；國(guó)外設(shè)備30-40萬元/Kg.O3.h-1）。
