東臺含酚一體化廢水處理設施多款可選
實驗室廢水是指由教育機構的各類實驗室、工業研發實驗室、國家設立的分析實驗室和質量保證實驗室、醫療衛生行業的測試實驗室在科研、教學、工業產品試制等活動中排放的廢水，同時也包括器皿、裝備洗滌水中冷卻水，地面清洗水，消毒用水及其研究過程中廢棄物水等。根據廢水中所含主要污染物性質，可以分為有機和無機實驗室廢水兩大類。
實驗室廢水的排放周期不定，排放量也無規律性，所含污染物成分較為簡單，但個別污染因子的濃度較高，也具有潛在的危險性，容易造成污染事故，特別是化工類實驗室的有機廢水。此類廢水未作處理直接排放進入市政管網，對污水處理廠的生物處理過程會造成較大沖擊，給污水處理廠出水達標帶來較大難度。因此要求實驗室有機廢水處理技術與方法具有高效性、簡便性、多用途性。
張鐵楷等利用Fenton試劑氧化降解有機廢水，發現Fenton試劑處理后廢水中PAM降解率可達90%以上。·OH具有很高的親電性和電負性，其電子親和能達568.3kJ，具有很強的加成反應特性。Fenton試劑降解PAM的過程中，Fe2+和H2O2快速反應生成大量的·OH，而自身被氧化為Fe3+，產生的·OH既可以和有機物快速反應，又在氧化Fe2+的同時生成OH-。在反應過程中·OH奪取PAM中的H原子形成有機自由基，填充不飽和C-C鍵使聚合物迅速降解。Fe2+/S2O2-8復配體系降解PAM時，南玉明等驗證了PAM化學降解屬于自由基反應。鄧磊等采用采用Fenton法進行處理，對鉆井廢水中有機物變化及反應機理進行了研究。條件下，Fe/C-H2O2耦合工藝出水中芳香化程度和聚合度大幅降低，高分子物質降解為小分子。徐軍等通過對比臭氧、臭氧催化氧化、臭氧/雙氧水和臭氧/雙氧水催化氧化4種工藝深度處理化工廢水的效果，臭氧/雙氧水處理效果較優，利于后續生化法處理。
根據實驗室廢水特點，排放量小，成分較為簡單，因此選擇高效簡單的O3/H2O2處理工藝，考察O3/H2O2高級氧化技術在不同的處理條件(臭氧投加量、H2O2投加量、pH值、反應時間)下對實驗室高濃度有機廢水中COD的去除率影響，并通過頁巖氣采出水進行驗證。
1、實驗
1.1 實驗材料
重鉻酸鉀(GR)、水合醋酸鈉(AR)、冰醋酸(AR)、甲酸鈉(AR)、由成都科龍試劑廠提供。
實驗廢水采用某測試公司實驗室中采用GC-MS、氣相色譜儀、紅外測油儀等儀器分析后產生的廢水;廢水中主要含二氯甲烷、乙醇、四氯化碳等有機污染物，COD含量為1250mg·L-1，色度為50倍。
1.2 實驗儀器
MCB3-20型臭氧發生器，青島國林;可見光分光光儀，上海佑科。
1.3 實驗方法
1.3.1 COD的測定
采COD的測定用國標GB/T11914-1989(水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法)。
1.3.2 O3/H2O2高級氧化技術對實驗有機廢水處理方法
取100mL廢液置于1000mL臭氧反應器中，調節臭氧發生器電壓、電流向其通入臭氧同時加入H2O2，通過改變臭氧投加量、H2O2投加量、pH值等條件，在一定的曝氣反應時間后測量廢水中COD含量。
鋼鐵酸洗廢液是鋼鐵廠與電鍍廠為了提高鋼鐵表面質量，使用硫酸、鹽酸等其他酸作為清洗劑進行表面處理而產生的酸洗廢液，據統計，歐盟鋼鐵廠每年約產生300000m3的酸洗廢液，而且隨著我國鋼鐵產業的蓬勃發展，鋼鐵酸洗廢液的排放量迅速增長。鋼鐵酸洗廢液中富含酸、鐵資源，目前將硫酸型酸洗廢液資源化利用制成一種無機高分子絮凝劑--聚合硫酸鐵(PFS)，因其具有絮凝體成型快、沉降迅速、混凝效果好、適應pH寬、適應性強及用途廣泛等優點，廣泛應用于礦山、印染、造紙等工業廢水處理方面。但鋼鐵酸洗廢液中主要污染物質COD、TP、氨氮較高，在資源化利用過程中并未將其去除，所制得凈水劑中主要污染物質仍偏高，導致下游凈水劑使用廠家在使用過后，出水特征污染物指標反高。
本研究根據酸洗廢液的成分特點和含量分布，配制模擬鋼鐵酸洗廢液，制備PFS凈水劑產品，并用于處理污水，以考察鋼鐵酸洗廢液中主要污染物質COD、TP、氨氮對污水處理效果的影響，在參照DB32/1072-2018《太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值》的基礎上，得出鋼鐵酸洗廢液中主要污染物質的指標控制范圍。
1.3 實驗設計
1.3.1 PFS的制備
將與硫酸按一定比例混合，并投加一定量丙三醇、磷酸二氫鉀、硫酸銨置于三口燒瓶中，在水浴鍋中恒溫攪拌，再加入一定量的氯酸鈉氧化，攪拌反應一定時間，使物料中鐵進行氧化聚合，熟化24h，過濾后即得紅褐色PFS液體。
1.3.2 試驗污水水質
混合污水院取常州某生活污水廠廢水與常州某造紙廠廢水1：1混合，得到混合廢水，其COD為783.70mg/L，TP為1.08mg/L，氨氮為3.94mg/L，色度為80倍，pH為6.5。
1.3.3 污水處理試驗
取500mL污水于燒杯中，各PFS產品按照常規投加量投加到混合污水中，投加質量分數設3個水平，分別為0.05%、0.1%、0.2%，對比分析各系列產品的處理效果，以300r/min快速攪拌2min，然后以80r/min慢速攪拌3min，停止攪拌，靜止沉降30min，取適量上清液，測定其COD、氨氮、總磷，對比分析各系列產品的處理效果，從而得出原料中COD、TP、氨氮含量對污水處理效果的影響。
鋼筋混凝土結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸6.5m×4m×5.5m。配套2臺污水提升泵，單臺流量5.8m3/h，揚程14.4m，功率0.55kW，1用1備。設置自動加堿裝置，調節pH。
(2)兩級混凝沉淀池。碳鋼防腐結構，2座，設計流量5m3/h，混凝區尺寸2.1m×1.2m×2.0m，反應時間0.9h，沉淀區尺寸2.1m×2.1m×4.7m，表面負荷1.13m3/(m2·h)。混凝區配置加藥系統，投加PAC和PAM，去除水中的懸浮物，以降低后續處理的負荷，沉淀區設置排泥系統。
(3)ABR。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸9m×2m×5.3m，上升流速0.83m/h。ABR分3格，可實現分相多階段缺氧，有效分解大分子有機物和毒性物質。在最后一格上流區內設彈性填料，為水解污泥提供載體，防止污泥流失。設置污泥回流泵回流第3格污泥至第1格，污泥回流泵2臺，單臺流量5.8m3/h，揚程18m，功率0.75kW，1用1備。
(4)1#中間水池。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸3m×2m×3.3m。配套污水提升泵2臺，單臺流量25m3/h，揚程20m，功率3kW，1用1備。
東臺含酚一體化廢水處理設施多款可選
(5)UBF。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸D8m×12m，COD容積負荷4.75kg/(m3·d)，停留時間4.9d。內設彈性填料，為厭氧污泥提供載體，防止污泥流失。在UBF底部設布水器均勻布水。出水采用電磁流量計計量分流，部分水回流至1#中間水池，回流量為3倍進水量，即為15m3/h，其作用稀釋進水有機物濃度，降低有機物的生物毒性。該工程暫不考慮建設沼氣利用系統，厭氧產生的沼氣經水封罐后暫高空排放。
(6)曝氣沉淀池。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，曝氣區尺寸1.2m×1.2m×2.3m，沉淀區尺寸D2.32m×4.9m，表面負荷1.18m3/(m2·h)。曝氣區設置布氣系統，沉淀區設置排泥系統。
(7)A/O池。鋼筋混凝土結構，1座，設計流量5m3/h，好氧池尺寸6m×5m×5.5m，污泥負荷0.08kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥質量濃度3500mg/L，缺氧池尺寸5m×3m×5.5m。A池內設置推流器1套，功率2.2kW，防止污泥沉積。設置混合液回流泵2臺，單臺流量17.5m3/h，揚程22m，功率2.2kW，1用1備。A/O工藝反硝化在前，硝化在后，設內循環，以原污水中的有機底物作為碳源，反硝化反應充分，脫氮效率高。
(8)二沉池。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸2.5m×2.5m×4.8m，表面負荷0.8m3/(m2·h)。設置污泥回流泵2臺，回流污泥至A/O池，單臺流量5m3/h，揚程20m，功率2.2kW，1用1備。
(9)2#中間水池。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸1.2m×1m×1.8m。配套污水提升泵2臺，單臺流量6.5m3/h，揚程20m，功率1.1kW，1用1備。
(10)曝氣生物濾池。碳鋼結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸D1.4m×5.5m。采用氣水反沖洗，水反沖強度4.3L/(m2·s)，氣反沖強度13.5L/(m2·s)。
(11)3#中間水池。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸2m×1.2m×2.3m。配套污水提升泵2臺，單臺流量6.3m3/h，揚程32m，功率2.2kW，1用1備。設反洗水泵2臺，用于反洗曝氣生物濾池，單臺流量17.5m3/h，揚程22m，功率2.2kW，1用1備。
(12)過濾器。多介質過濾器，碳鋼結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸D0.6m×3m，采用水反沖洗，反洗時間8~10min，水反沖強度17.2L/(m2·s)，活性炭過濾器，碳鋼結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸為D0.6m×4m，采用水反沖洗，反洗時間10~15min，水反沖強度17.2L/(m2·s)。
(13)清水池。碳鋼防腐結構，1座，設計流量5m3/h，尺寸2m×1.5m×2.8m。設置反洗水泵2臺，用于反洗多介質過濾器和活性炭過濾器，單臺流量17.5m3/h，揚程22m，功率2.2kW，1用1備。
(14)污泥貯池。鋼筋混凝土結構，1座，尺寸4m×3m×4.3m。為防止污泥板結不利于壓濾，污泥池內設置曝氣攪拌系統。
(15)設備間。磚混，1座，尺寸9m×4.5m×4.2m，設備間內包括鼓風機房和配電室。鼓風機房內設置羅茨鼓風機3臺，供好氧池、曝氣生物濾池供氧及調節池曝氣攪拌，單臺風量2.28m3/min，風壓53.9kPa，功率4kW，2用1備。
(16)綜合間。磚混，1座，尺寸6m×4.5m×4.2m，綜合間包括污泥脫水間、加藥間。設置板框壓濾機1套，過濾面積42m2，功率3kW，配套螺桿泵1臺，流量20m3/h，壓力0.6mPa，功率7.5kW。設置加藥裝置2套，功率1.1kW。
