降本50%+！HJDL工艺对有毒有害废水的降解效能

时间：2025-12-25 10:09

来源：永续环境

永续环境研发的HJDL二级处理原位生物增效强化工艺是对世界百年活性污泥工艺的颗粒化变革，是一种复杂种群，高浓度微生物挂膜后形成的小粒径双泥膜颗粒（外部好氧、中部兼氧、内部厌氧）。这种颗粒结构具有极强的稳定性和抗逆性，可抵抗一定程度下的水质水量冲击，特别是有毒有害废水冲击，为了充分检验HJDL工艺在有毒有害废水中对COD、氨氮、总氮、总磷等常规指标去除率的影响，我司实验室采用福建某建陶园区企业生产废水展开相关实验工作，其中废水含有高浓度挥发酚、氰化物、氟化物，以及少量吲哚、喹啉、吡啶等单环或多环芳香族化合物等抑制微生物活性的有毒有害物质。

01项目背景

福建某建陶园区废水处理项目主要服务周边29家陶建企业，废水由槽罐车运回至厂区调节池，设计处理规模400吨/天，分2组布置，单组设计处理规模200吨/天，现况污水处理量稳定在60吨/天。废水为煤制气含酚废水，其来源于煤气发生炉的煤气洗涤、冷凝以及净化等过程，是含芳香族化合物和杂环化合物的典型废水。其中所含污染物种类繁多，主要有氨氮、酚类、石油类、氰化物、硫化物、氟化物等，还含少量吲哚、喹啉、吡啶等单环或多环芳香族化合物以及含氮、硫、氧的杂环有机污染物，具有较大的处理难度，主要体现在：废水成分复杂，污染物浓度高，对相应的处理负荷要求高；废水中酚、氰类有毒物质抑制微生物活性；废水可生化性差，不易生物降解。

设计处理工艺为“调节池+隔油池+气浮池+蒸氨系统+酚萃取器+水解酸化池+两级AO池+二沉池+脱氰系统+芬顿高级氧化系统+除氟系统”，工艺流程图如下：

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图1-1 污水处理工艺流程图

根据了解，含酚废水处理站出水就近排入某污水处理厂进一步处理，本项目设计出水浓度需低于该污水处理厂接管标准，设计进出水水质如下：

表1-1 设计进出水水质标准

02 实验设计

2.1 实验目的

验证我司HJDL二级处理原位生物增效强化工艺针对该项目原水中COD、氨氮、总氮和总磷的降解效果，本实验设计进出水水质如下：

表2-1 小试设计进出水水质标准

2.2 生化池参数

自进水端开始，依次是水解酸化池、缺氧池、好氧池、二沉池，实验装置如下图：

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图2-1 小试实验装置其中各反应池有效池容如下：

表2-2 小试各反应池有效池容

2.3 运行参数

1、HJDL工艺驯化基材投加量：每天按池容万分之3比例投加一次（其中：缺氧池10.2g厌氧菌剂、10.2g生物增效载体；好氧池10.2g三合一菌剂、10.2g生物增效载体），连续投加30天。

2、初始进水流量：7.3mL/min。

3、内回流流量：按100 : 300比例设置，21.9mL/min。

4、外回流流量：按100 : 100比例设置，7.3mL/min。

5、污泥浓度（MLSS）：缺氧池和好氧池维持在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 小试数据分析

3.1 进水水质

本实验进水取自于大生产进水，挥发酚、氰化物、氟化物等有毒有害物质含量高，具体检测数据如下：

表3-1 小试进水水质指标

3.2 二沉池出水水质

本实验自2025年10月23日开始出水，截止12月22日共计61天，COD、氨氮、总氮和总磷的检测数据统计如下：

表3-2 小试出水水质指标

3.3 进出水数据分析

根据3.1和3.2检测数据绘制各污染物进出水水质趋势图如下：

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图3-1 进出水水质趋势图

由上可知，在10月31日之前，随着小试系统驯化调试时间拉长，二沉池出水各污染物指标逐渐下降，10月27日以来总磷达到设计出水标准，11月17日以来COD、氨氮、总氮均达到设计出水标准。

自11月22日开始，小试系统结束30天的驯化调试期，进入稳定运行期，二沉池出水COD、氨氮、总氮、总磷均趋于稳定。其中：COD稳定在381-431mg/L范围内；氨氮稳定在21-26mg/L范围内；总氮稳定在29-34mg/L范围内；总磷稳定在1.3-1.8mg/L范围内。小试系统经HJDL工艺驯化调试后，在稳定运行期对各污染物的去除率统计如下：

表3-3 各污染物的去除率

3.4 药剂成本分析

碳源自11月11日开始投加，根据进出水水质实时调整。选用20万COD当量的固体乙酸钠（0.2kgCOD/kg乙酸钠），溶于水，配置成1gCOD/L液体，使用蠕动泵以4mL/min泵入缺氧池前端液面以下10cm处。20万COD当量固体乙酸钠按市场价600元/吨计算，吨水碳源投加成本=1/0.2*4/7.3*600/1000≈1.65元，相较于大生产吨水成本3.33元，减少幅度达50.4%。

由3.3可知，二沉池COD平均出水浓度403.08mg/L，远小于设计出水标准1000mg/L，可大幅度降低芬顿吨水处理成本，按照大生产从1000mg/L降至350mg/L以下（降幅=1000-350=650mg/L），吨水固体硫酸亚铁和双氧水投加成本22.5元估算，小试从403.08mg/L降至350mg/L以下（降幅=403.08-350=53.08mg/L），吨水芬顿药剂投加成本减少至少50%以上，按照50%计算，吨水芬顿药剂投加成本=22.5*(1-50%)=11.25元。

编辑：赵凡