淀、固化，終使水體中的有毒、有害污染物得到有效分離，且讓水體的pH值保持在7.00~7.05之間。進(jìn)入21世紀(jì)后，由于對自然界水體的污染降解過程進(jìn)行觀察研究，發(fā)現(xiàn)自然水體中存在耐酸、耐堿、耐鹽、耐重金屬、耐有毒有機(jī)物的微生物，在水體趨于正常水體時(shí)，這些微生物的生物活性降低甚至進(jìn)入休眠期，而在污水環(huán)境中，這些微生物的生物活性會被激活進(jìn)而大量繁殖，使污水快速得到凈化。

本文研究一種具有普適性的生物強(qiáng)化廢水處理方案，即對任何低濃度工業(yè)廢水均可實(shí)現(xiàn)的給予生物降解法的工業(yè)工藝。

1、生化污泥的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)制備

早期的生態(tài)學(xué)研究中，認(rèn)為生物

圖3中，其生物法

在乳液聚合丁苯橡膠裝置生產(chǎn)過程中，使用過氧化氫對孟烷氧化劑-磷酸鉀電解質(zhì)體系，雖然生產(chǎn)效率比較高，但是其排放的廢水中含有大量的磷物質(zhì)，而且對其處理要求較高。磷酸鉀是低溫乳液聚合反應(yīng)為主要的電解質(zhì)，有利于提升反應(yīng)質(zhì)量和效果，但是在反應(yīng)結(jié)束之后會隨著廢水排放到總廢水池中，導(dǎo)致廢水總磷含量上升，超過國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 廢水COD影響因素

在乳液聚合丁苯橡膠裝置的廢水池中，在單體回收以及凝聚單元廢水池中的COD含量較高，這是因?yàn)閺U水中含有大量的苯乙烯，致使廢水中COD含量升高。

2.4 廢水電導(dǎo)率影響因素

在生產(chǎn)過程中，會在裝置中添加幾十種助劑，且其中含有大量的鉀、鈉等離子，導(dǎo)致廢水電導(dǎo)率增高，嚴(yán)重影響了水體中微生物的正常生長。為有效控制廢水電導(dǎo)率，需要減少對助劑的使用量，尤其是鉀皂、氫氧化鉀等應(yīng)用量較大的助劑

①提升乳化劑監(jiān)控效率，減少廢水中皂液含量。

在丁苯橡膠生產(chǎn)過程中，乳化劑對于整體的反應(yīng)體系具有重要的影響，具有提升化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性、提升橡膠產(chǎn)品質(zhì)量、保障廢水達(dá)標(biāo)排放等作用。因此，要完善對乳化劑指標(biāo)的監(jiān)控手段，對其進(jìn)行科學(xué)全面的評價(jià)，擴(kuò)大研究深度，并對其橡膠加工性能的影響進(jìn)行綜合性分析，為降低廢水中的COD含量提供全面詳細(xì)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

②優(yōu)化生產(chǎn)工藝。

可以通過對單體回收單元廢水池進(jìn)行改造的方式，提升生產(chǎn)工藝的環(huán)保性，減少廢水中COD的含量，降低對環(huán)境的污染和破壞程度。在該單元廢水池中進(jìn)出水地溝內(nèi)添加隔板，使其呈現(xiàn)S型流動，從而使其在該單元停留更長時(shí)間，對其進(jìn)行充分的沉降分層，減少廢水中的COD含量。

③技術(shù)改造優(yōu)化。

在單體回收單元添設(shè)地下罐、廢水處理塔、機(jī)泵以及調(diào)節(jié)閥等裝置，并把該單元所產(chǎn)生的廢水輸送到地下罐內(nèi)，將其引入廢水處理塔中，對其進(jìn)行有效處理，減少其COD含量，促使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)。

④Fenton氧化法。

硫酸亞鐵和過氧化氫發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生?OH自由基，該種物質(zhì)對有機(jī)物具有較高的降解作用，可以從根本上減少廢水中的COD。夏季外排廢水溫度和Fenton氧化法反應(yīng)溫度相契合，可以對廢水中的COD進(jìn)行有效分解，降低其含量。但是在冬季，氣溫較低，難以達(dá)到Fenton氧化反應(yīng)要求，這種情況下導(dǎo)致碳鏈不能完全斷裂，廢水中的長鏈羧酸較多，致使廢水中的COD含量增加。因此，可以在這一環(huán)節(jié)對廢水進(jìn)行加熱，從而保障Fenton氧化反應(yīng)的充分性

可以進(jìn)一步降低廢水中氮與磷等營養(yǎng)物質(zhì)的排放量。與城市生活廢水不同，工業(yè)廢水具有成分多樣化、處理難度大、費(fèi)用高、污染物含量大等特點(diǎn)，一旦直接排放，就會對生態(tài)環(huán)境造成極大的影響。部分工業(yè)廢水含有易燃易爆的有毒有害物質(zhì)，溫度較高，直接排放會造成較為嚴(yán)重的熱污染。為重要的是，我國水資源貧乏，部分地區(qū)長期面臨無水或定時(shí)供水的情況。工業(yè)廢水的隨意排放會使原本就緊張的水資源狀況雪上加霜，由此可見，改進(jìn)工業(yè)廢水處理技術(shù)刻不容緩。

1、膜生物反應(yīng)器技術(shù)在廢水處理中的意義

近年來，我國經(jīng)濟(jì)取得極大的發(fā)展，但是一味加快經(jīng)濟(jì)增長而忽略環(huán)境保護(hù)會對環(huán)境造成較大的破壞，尤其是水污染。水是人們生存的必需物質(zhì)之一，水污染給人們的正常生活帶來巨大的威脅。近年來，我國工業(yè)化進(jìn)程逐漸加快，工業(yè)生產(chǎn)效率提高，然而工業(yè)廢

本次廢水處理期間，水溫控制在13～14℃。工業(yè)廢水的進(jìn)水pH為6.53～6.41，出水pH為7.02～8.43，工業(yè)廢水的溶解氧控制在0.75～2.37mg/L。主要運(yùn)行參數(shù)如下：出水量為115L/h，水力停留時(shí)間為9.8h，氣水之比為3∶1，有機(jī)物溶劑負(fù)荷為2.61kgCOD/（m3?d），活性污泥的生長周期為49d，活性污泥濃度為16～21g/L。間歇運(yùn)行模式為膜單元的主要運(yùn)行方法，一般情況下，出水泵每工作12min，則會休息3min，以15min為一個(gè)循環(huán)。出水泵的表面存在曝氣氣流的干擾，進(jìn)而導(dǎo)致振動的形成，致使黏附在膜表面的污泥顆粒松軟，隨著混合液流走，達(dá)到恢復(fù)膜通量的作用。

3.2 對COD的去除

在處理過程中，膜生物反應(yīng)器在去除COD時(shí)具有兩個(gè)突出作用。一是膜生物反應(yīng)器中存在異養(yǎng)菌，異養(yǎng)菌在不斷代謝過程中對COD進(jìn)行去除。二是膜本身對COD這類大分子有機(jī)物具有良好的截留效果。當(dāng)COD等大分子物質(zhì)附著在膜表面時(shí)，膜生物反應(yīng)器中的微生物可以與其進(jìn)行長時(shí)間的充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，既提高了微生物的培養(yǎng)速度，又加強(qiáng)了有機(jī)物的去除效果。一般情況下，膜生物反應(yīng)器對COD的去除率高可達(dá)95%左右，出水時(shí)COD含量小于100mg/L。

3.3 對SS的去除

膜具有強(qiáng)化截留作用，因此膜生物反應(yīng)器的固液分離效果較好。本次污水處理過程中，膜生物反應(yīng)器初始階段對于SS的去除率為96.8%，而穩(wěn)定后的去除率高達(dá)99.8%。在出水后，SS的含量低于2mg/L。

3.4 對NH3-N的去除

膜本身的截留功能使得硝化細(xì)菌可以在膜表面停留較長的時(shí)間，在此期間，原本增殖速度較慢的硝化細(xì)菌可以很好地生長和繁殖。在與NH3-N發(fā)生作用后，其可以提高NH3-N硝化效率，促進(jìn)NH3-N的去除。在本次污水處理過程中，膜生物反應(yīng)器對NH3-N的去除率達(dá)到96.3%，出水時(shí)，NH3-N的含量小于5.1mg/L。

3.5 對濁度的去除

膜生物反應(yīng)器中含有大量的微生物，微生物的降解和膜自身的截留作用都可以大幅度降低膠體物質(zhì)和懸浮物的含量，終達(dá)到降低濁度的目的。在本次污水處理過程中，膜生物反應(yīng)器對濁度的去除效果較好，達(dá)到出水小于2.0NTU的水平，使得出水整體看上去澄清透明，還大幅度地消除污水中的難聞氣味，使得污水在整體感官上與自來水相似。

水排放導(dǎo)致水污染加重，同時(shí)還有很多未經(jīng)處理的生活污水直接排放，二者都是造成當(dāng)前水污染的重要因素。膜生物反應(yīng)器是當(dāng)前處理工業(yè)有機(jī)廢水的有效工藝，與環(huán)保理念息息相關(guān)，人們要合理運(yùn)用膜生物反應(yīng)器技術(shù)，更好地處理工業(yè)廢水，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)水資源的目的。

2、膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的應(yīng)用

2.1 膜生物反應(yīng)器裝置介紹

膜生物反應(yīng)器的材質(zhì)為不銹鋼板，具體組成如圖1所示，其總體積為1500m3，有效體積達(dá)到1150m3。原水經(jīng)過潛水泵抽出，隨后灌注到生物反應(yīng)器中，并將膜組件完全浸沒。膜生物反應(yīng)器借助大氣壓的作用，內(nèi)部連通，將其接到出水泵入口處，由于出水泵具有抽吸作用，使得膜的內(nèi)外兩層會形成膜壓，已經(jīng)處理過的高濃度有機(jī)廢水在膜壓的作用下會穿過超濾膜而出水。而高濃度有機(jī)廢水中的大分子物質(zhì)、膠體以及其他懸浮物則無法通過膜，會被留在反應(yīng)器中。整個(gè)膜生物反應(yīng)器都在可編程邏輯控制器（PLC）的控制下實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行。

，有效降低廢水中的COD含量。

3.4 調(diào)整配方，降低廢水電導(dǎo)率

引起廢水電導(dǎo)率較高主要原因是助劑中鉀皂、鈉皂的含量比較高，其在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的金屬離子提升廢水電導(dǎo)率。因此，在確保丁苯橡膠生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，相應(yīng)地減少阻聚劑亞xiaosuanna、凝聚劑CA、四鈉鹽、鐵鈉鹽等助劑的使用量，并對污水的電導(dǎo)率動態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，掌握基本的變化情況。此外，終止劑對橡膠產(chǎn)品的定伸應(yīng)力具有重要的影響，其優(yōu)化空間較小，因此，可以使用環(huán)保型非離子終止劑作為替代投入生產(chǎn)。

3.5 優(yōu)化生產(chǎn)工藝，減少廢水排放量

在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，主要是利用螺桿泵輸送丁苯橡膠膠乳，并利用脫鹽水對其進(jìn)行沖洗，在此過程中產(chǎn)生大量的污水，直接排放到污水池中，導(dǎo)致外排廢水總量增加。針對這種情況，可以對相應(yīng)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化改造，利用相應(yīng)的機(jī)泵裝置把外置沖洗過程中使用的脫鹽水全部收集起來，通過機(jī)泵進(jìn)行循環(huán)利用，從而在根本上減少廢水產(chǎn)生總量。此外，還可以把500單元凝液泵外置冷卻系統(tǒng)中，利用循環(huán)水替代新鮮水，減少外排廢水的總量；400單元中對真空泵以及壓縮機(jī)機(jī)封實(shí)施優(yōu)化升級，應(yīng)用白油循

。

3、廢水達(dá)標(biāo)控制措施

3.1 應(yīng)用新型環(huán)保助劑，降低廢水總氮含量

隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，環(huán)保型的絮凝劑EEDC逐漸在丁苯橡膠裝置生產(chǎn)過程中得到廣泛應(yīng)用，有效降低了廢水中總氮的含量，逐漸達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。在EEDC中含有大量的環(huán)氧氯丙烷以及二jiaan共聚物，沒有CN-物質(zhì)，容易被氧化分解，所以極大程度上降低了廢水中總氮的含量。其中，EEDC絮凝劑在凝聚單元的應(yīng)用效果佳。

3.2 應(yīng)用無磷電解質(zhì)，降低廢水總磷含量

在裝置生產(chǎn)過程中使用的磷酸鉀電解質(zhì)是導(dǎo)致廢水中總磷含量較高的主要因素。因此，為從根本上降低廢水總磷含量，需要逐漸采用無磷電解質(zhì)KCI逐漸替代原有的電解質(zhì)，不僅可以有效降低廢水中的磷物質(zhì)排放量，而且還可以優(yōu)化廢水處理工藝，有效控制廢水處理費(fèi)用，提升綜合生產(chǎn)效率。表2為某化工廠進(jìn)行無磷電解質(zhì)工業(yè)化改造之后某一時(shí)間段內(nèi)廢水總磷含量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

和酸堿法均為簡模型。但其核心步驟并無本質(zhì)變化。對生物強(qiáng)化法來說，生化沉淀池的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)環(huán)境必須得到充分保護(hù)，嚴(yán)禁在生化沉淀池中加入水質(zhì)調(diào)節(jié)藥品，且當(dāng)其廢水中污染物下降到一定程度，為保證廢水中的適應(yīng)菌群繁殖活性，必須將處理過的廢水泵出到低濃度沉淀池中進(jìn)一步沉淀。而經(jīng)過生物強(qiáng)化法處理過的廢水，水中存在較多微生物，需要使用孔徑小于0.1μm的活性炭過濾系統(tǒng)將微生物充分過濾，且過濾器中的微生物也可以通過實(shí)驗(yàn)室處理進(jìn)行有效回收。

3、生物強(qiáng)化法處理效果分析

廢水水源選擇某市工業(yè)區(qū)25家已經(jīng)使用生物強(qiáng)化法的工業(yè)廢水排放企業(yè)，利用其生物強(qiáng)化法的生化沉淀系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并支持該比較結(jié)果。每個(gè)企業(yè)至少采集不同時(shí)間的至少100個(gè)水樣，共形成不少于2500個(gè)比較水樣。

丁苯橡膠在發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)，其廢水排放量極高，且其中包含高濃度的有機(jī)物，難以降解，如果在有效處理之前將其隨意排放，會對自然水體的水質(zhì)造成破壞，影響其可生化性。因此，要結(jié)合實(shí)際情況，采取合理的措施，對其廢水進(jìn)行有效處理，降低其污染性，提升廢水回收裝置的處理效率，從根本上保障自然環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。

2、廢水指標(biāo)影響因素

2.1 廢水總氮影響因素

在裝置生產(chǎn)過程中，會使用30種助劑，且其中9種助劑含有氨氮物質(zhì)（具體數(shù)據(jù)如表1所示），且該種物質(zhì)難以降解，導(dǎo)致下游廢水回收裝置中的廢水總氮含量增高。

的生存環(huán)境應(yīng)與常見生物一樣，需要接近中性的液態(tài)水環(huán)境，以碳水化合物為主要代謝路徑，適宜溫度不超過30℃。但在近年的生態(tài)學(xué)研究中，發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫、高壓等環(huán)境下，都有特定生物的生存空間。所以，研究工業(yè)廢水條件下可以生存的微生物，即可通過生物過程分解廢水中的有機(jī)物及沉淀廢水中的無機(jī)物，從而達(dá)到廢水凈化的目的。

根據(jù)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)原理，在污染區(qū)的污泥中，必然存在適應(yīng)該廢水環(huán)境的微生物，即將污染區(qū)污泥在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，可以繁殖大量的污水適應(yīng)性菌群，將菌群向污水沉淀池中進(jìn)行移植，在沉淀池中構(gòu)成不均衡生態(tài)環(huán)境，即造成污水沉淀池中適應(yīng)性菌群過度分解廢水的生態(tài)學(xué)狀態(tài)，使該失穩(wěn)過程造成污水的凈化過程。見圖