試論海南島橡膠加工業(yè)廢水處理方法的選擇

1、試論海南島橡膠加工業(yè)廢水處理方法的選擇一、簡(jiǎn)況海南島橡膠加工業(yè)逐年發(fā)展，目前已有橡膠加工廠一百二十多家，生產(chǎn)規(guī)模大小不一，小的為1噸/日，大的為24噸/日，大多數(shù)在820噸/日之間。這些工廠分布在海南島十八個(gè)市、縣的各個(gè)農(nóng)場(chǎng)，這次我們綜合社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)參觀了東平農(nóng)場(chǎng)，了解到那邊農(nóng)場(chǎng)主要經(jīng)營(yíng)養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、種植水生作物、種田、割膠及加工農(nóng)副產(chǎn)品等。而主要的橡膠制品以干膠為主，其生產(chǎn)工藝流程如下：鮮膠乳離心凈化稀釋沉降加酸凝固壓薄造粒干燥產(chǎn)品。據(jù)農(nóng)場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)透露，全島干膠產(chǎn)量年年增加，1985年為126474噸，比1982年增加36%，1990年計(jì)劃達(dá)20萬(wàn)噸，橡膠加工廢水也隨之增加，1985年廢水排放量為

2、252萬(wàn)多噸，比1982年增加35.5%，預(yù)計(jì)1990年達(dá)400萬(wàn)噸，將比85年增加58.7%。目前這些廢水大部分沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理，直接排到各江河海域，造成不同程度的污染。因此，研究橡膠加工業(yè)廢水處理方法，找出切實(shí)可行的治理措施，是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。二、橡膠加工廢水的來(lái)源及性狀橡膠加工廢水主要來(lái)源于鮮乳凝塊自然排出的乳清（留在凝固槽中和凝塊通過(guò)壓薄機(jī)和脫水機(jī)壓出來(lái)的乳清），錘磨造粒時(shí)噴淋水和膠廠清潔衛(wèi)生用水。橡膠加工廢水的性狀隨著加工過(guò)程的工藝條件、季節(jié)、溫度變化而改變，如氣溫高，凝固用酸可適當(dāng)減少，氣溫低，鮮膠乳非膠組份高，這些都影響到廢水的化學(xué)成分。橡膠加工廢水是天然橡膠加工過(guò)程的有機(jī)廢

3、水，在加工過(guò)程中除加入氨作保存齊劑和醋酸作為凝固劑外，沒(méi)有加其他任何有害的物質(zhì)，屬于第二類工業(yè)廢水。海南島氣候溫和，各個(gè)橡膠加工廠加工過(guò)程中各流程大同小異，差別不大?，F(xiàn)以下列膠廠監(jiān)測(cè)結(jié)果為例，表示橡膠加工業(yè)廢水成分（見表1）從表1的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，可看出橡膠加工廢水的主要項(xiàng)目為PH值、COD、BOD5、懸浮物及氨氮。表1 橡膠加工工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)結(jié)果單位：（mg/1）項(xiàng)目名稱PHCODBOD5氨氮懸浮物總磷/硫化物砷/鉻鎘/鉛鋅/銅通電膠廠6.054276.81321.274.06752.06.13/0.230.0000/0.00150.0000/0.00030.1378/0.0100新星膠廠5.59

4、5736.32050.034.14398.0-南茂膠廠5.306821.72760.0154.40312.0-保國(guó)膠廠5.184572.72340.091.03560.0-表2 農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)項(xiàng)目項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)PH值5.55.8硫化物（按S計(jì)）不超過(guò)1mg/1氯化物（按Cl計(jì)）非鹽堿土農(nóng)田不超過(guò)300mg/1鎘及其化合物（按Cd計(jì)）不超過(guò)0.005mg/1砷及其化合物（按As計(jì)）不超過(guò)0.05mg/1六價(jià)鉻化合物（按Cr+6計(jì)）不超過(guò)0.1mg/1鉛及其化合物（按Pb計(jì)）不超過(guò)0.1mg/1銅及其化合物（按Cu計(jì)）不超過(guò)1.0mg/1鋅及其化合物（按Zn計(jì)）不超過(guò)3mg/1三、處理方法的分

5、析處理有機(jī)廢水的方法較多，目前常用的方法有活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法、生物濾池法、氧化塘處理法以及污水灌溉等?；钚晕勰喾?、生物膜法、生物接觸氧化法等人工條件下的生物處理方法，其投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，對(duì)海南島小規(guī)模膠廠的廢水處理來(lái)說(shuō)，在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。氧化塘處理法是自然條件下的生物處理方法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)和運(yùn)費(fèi)小，節(jié)省能源、資源，維護(hù)簡(jiǎn)便，工作穩(wěn)定可靠，處理效率較高等優(yōu)點(diǎn)，尤其是與污水灌溉結(jié)合時(shí)，其處理程度接近或達(dá)到三級(jí)處理，可用于養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、種植水生作物、灌溉農(nóng)田等。在目前國(guó)際上出現(xiàn)能源危機(jī)和資源日漸短缺的情況下，這種節(jié)省能源、資源的經(jīng)濟(jì)而有效的生物處理法將獲得更大的發(fā)展。

6、但是氧化塘處理法也有弊端，在對(duì)膠廠廢水進(jìn)行深度凈化時(shí)，將占大量的土地面積。所以僅僅利用氯化塘來(lái)處理膠廠廢水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上也是很困難。污水灌溉法也是一種自然條件下的生物處理的方法。污水灌溉歷史悠久，在西德、美國(guó)、法國(guó)、意大利、日本、蘇聯(lián)等國(guó)家里，他們都很重視污水灌溉，因此污水灌溉面積不斷擴(kuò)大。例如，美國(guó)聯(lián)邦頒布新政策要求各地把工藝改革、消除污染、利用作物土地系統(tǒng)作為去除污染更為可資選用的方法，也是審批聯(lián)邦對(duì)污水處理系統(tǒng)撥款時(shí)必須優(yōu)先考慮的方案。蘇聯(lián)堪稱當(dāng)前世界上污水灌溉面積最大的國(guó)家，污水灌溉 面積竟達(dá)8001200萬(wàn)公頃，處理污水每面3040立方公里，約相當(dāng)于全蘇聯(lián)污水總量的四分之一

7、。在我國(guó)很多地方也重視利用廢水進(jìn)行灌溉的方法，自七十年代后期至今，污水灌溉有迅速發(fā)展之勢(shì)，與此同時(shí)在中國(guó)還廣泛開展了科研工作，積極進(jìn)行預(yù)處理。研究表明，在污水灌溉過(guò)程中，由于土壤生物區(qū)系和植物根系作用，對(duì)污水中一些有害物質(zhì)具有很強(qiáng)的凈化能力。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定，污水灌溉可去除9095%的BOD和COD，85%的懸浮物，85%的氨氮，98%的磷，78%的鉀，9598%的細(xì)菌，早卵，98%的酚氰等，并且在土壤中無(wú)明顯積累和殘留。但是利用廢水污水灌溉又必須保證符合國(guó)家的灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（表2只列與膠廠廢水有關(guān)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)），對(duì)橡膠加工業(yè)廢水，所測(cè)項(xiàng)目除了有些廠的PH值偏低外，其它項(xiàng)目符合國(guó)家規(guī)定的污水灌溉的

8、用水標(biāo)準(zhǔn)，（見表1、表2）。但是有關(guān)資料和長(zhǎng)期的農(nóng)田污水灌溉的經(jīng)驗(yàn)表明，除了國(guó)家灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)所限制的水質(zhì)指標(biāo)外，水中COD、BOD、氨氮等過(guò)高也會(huì)給農(nóng)作物和土壤帶來(lái)危害，氨氮過(guò)高會(huì)使農(nóng)作物徒長(zhǎng)枝葉，造成倒伏、減產(chǎn)，還會(huì)使土壤變?yōu)檫€原狀態(tài)。COD和BOD過(guò)高，要消耗水中大量溶解氧，以及土壤中的氧化物，從而降低土壤的氧化還原電位。COD、BOD過(guò)高還會(huì)造成有機(jī)物在土壤中厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生大量硫化氫、硫醇等，既污染環(huán)境，又可造成農(nóng)作物根部腐爛、死亡。據(jù)監(jiān)測(cè)和調(diào)查，橡膠加工廢水中主要是COD，BOD濃度很高，有些PH值也偏低（見表1），對(duì)大部分農(nóng)作物和土壤來(lái)說(shuō)，都不宜直接引用灌溉，必須預(yù)先進(jìn)行處理，把

9、廢水中的COD、BOD降低到一定的程度，使PH值達(dá)到國(guó)家灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)。從各種處理方法的經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上分析與比較，對(duì)規(guī)模小的橡膠加工廠廢水治理，應(yīng)采取先經(jīng)過(guò)氧化塘處理，然后引用污水灌溉的綜合處理方法，這樣在現(xiàn)實(shí)生活中是可行的。四、氧化塘處理及污灌的應(yīng)用情況海南島有些橡膠加工廠采用氧化塘處理廢水并取得較好的效果。例如東平農(nóng)場(chǎng)橡膠加工廠，采用兩個(gè)厭氧池、兩個(gè)兼性池處理廢水后才進(jìn)行排放，其廢水處理效果見表3。據(jù)網(wǎng)上了解大坡農(nóng)場(chǎng)橡膠研究所及華南熱帶作物試驗(yàn)場(chǎng)的膠廠廢水處理情況見表4。表3 東平膠廠廢水處理過(guò)程監(jiān)測(cè)結(jié)果單位：（mg/1）測(cè)點(diǎn)項(xiàng)目厭氧池入口厭氧池出口兼性池出口去除率（%）COD7301148

10、819497.5BOD5272062231.798.5懸浮物56418815275.9總氮227.8167.398.060.9PH值5.27.67.9表4 兩家膠廠氧化塘處理廢水指標(biāo)大坡農(nóng)場(chǎng)橡膠研究所化南熱帶作物試驗(yàn)場(chǎng)氧化塘總?cè)萘浚╩3）30011000塘數(shù)（個(gè)）22處理量（m3/日）7056廢水停留時(shí)間（天）42.817.8進(jìn)水COD值（mg/1）80003744出水COD值（mg/1）356840效率（%）9577.6近年來(lái)，海南島有些橡膠加工廠也利用廢水來(lái)進(jìn)行灌溉，但為數(shù)很少。現(xiàn)以大坡農(nóng)場(chǎng)膠廠及東平農(nóng)場(chǎng)膠廠為例，其廢水灌溉指標(biāo)見表5。表5 兩家膠廠污灌指標(biāo)大坡農(nóng)場(chǎng)膠廠東平農(nóng)場(chǎng)膠廠污水灌溉

11、濃度（mg/1）CODBOD5629.64202.72671.20690.8水量負(fù)荷（升/日米2）1.000.75水質(zhì)負(fù)荷（g/日m2）CODBOD50.630.202.000.52調(diào)查結(jié)果，大坡農(nóng)場(chǎng)膠廠對(duì)木茨、甘蔗、地瓜、香蕉、蔬菜等用溝灌（約半月一次），污水灌溉5年來(lái)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)良好，比不污灌生產(chǎn)的甘蔗增產(chǎn)45倍。東平農(nóng)場(chǎng)膠廠采用澆灌蔬菜、溝灌甘蔗及膠樹等，污灌6年農(nóng)作物都長(zhǎng)勢(shì)良好。兩家膠廠幾年來(lái)利用廢水進(jìn)行灌溉，對(duì)環(huán)境都未發(fā)現(xiàn)有不良的影響。比較之下，低濃度、小負(fù)荷的大坡膠廠不僅灌溉農(nóng)作種類較多，而且產(chǎn)品也有大幅度的增產(chǎn)。海南島地處北緯18102010，東經(jīng)1083711103之間，屬于熱帶

12、地區(qū)海島。年平均溫度為2226，太陽(yáng)總輻射量為120140千卡/厘米2，年日照17502650小時(shí)，光照率為5060%。其自然環(huán)境對(duì)氧化塘處理廢水來(lái)說(shuō)，具有非常優(yōu)越的條件。陽(yáng)光的照射對(duì)氧化塘凈化過(guò)程的影響過(guò)大，氣候條件是關(guān)系氧化塘處理效果的重要因素。海南島絕大部分橡膠加工廠，分布在各個(gè)農(nóng)場(chǎng)的山區(qū)、膠林之中，征用一些土地建造氧化塘作為預(yù)處理是完全有可能的，一些山地有天然的廢塘，可經(jīng)過(guò)修造后作為氧化塘之用，這樣的有利于條件可以解決氧化塘的用地問(wèn)題。膠廠位于農(nóng)場(chǎng)山區(qū)，對(duì)廢水灌溉來(lái)說(shuō)也是一個(gè)非常有利條件，廢水可用于灌溉樹林、甘蔗及其它一些農(nóng)作物。隨著樹林年齡的增長(zhǎng)以及一些農(nóng)作物不斷種植，從土壤中吸收的

13、養(yǎng)分元素越來(lái)越多，采用合理污灌來(lái)增加肥效，是化害為利的好方法。污灌不僅為樹林、農(nóng)作物提供了水肥資源，還通過(guò)對(duì)土塘的吸附和過(guò)濾作用，使水體中的污染物質(zhì)得到凈化。有關(guān)資料曾報(bào)道，來(lái)自動(dòng)植物產(chǎn)品加工業(yè)的高濃度有機(jī)廢水，一般不含無(wú)機(jī)或有機(jī)毒物，而經(jīng)過(guò)厭氧處理的廢水同樣為實(shí)際無(wú)毒型。雖然厭氧后廢水中有機(jī)物含量還較高（表現(xiàn)為COD值較高），但其形態(tài)一般已由厭氧處理前的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)類物質(zhì)（表現(xiàn)為BOD值較低）；厭氧處理過(guò)程中轉(zhuǎn)化生成大量的有機(jī)酸銨鹽，使厭氧后的廢水的使用，不會(huì)像某些原生污水“污灌”那樣，出現(xiàn)土壤酸堿度波動(dòng)、作物缺氧等弊病。從而可知，橡膠加工廢水經(jīng)過(guò)氧化塘（厭氧

14、塘、兼性塘等）處理后，再以土地處理系統(tǒng)處置是可行的。橡膠加工業(yè)廢水主要由于COD、BOD5濃度高，不能直接用于污灌。例如，表1中幾家膠廠廢水的COD、BOD5濃度比污灌經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表5）高得多，而表5中低濃度的大坡農(nóng)場(chǎng)膠廠廢水灌溉，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。從氧化塘處理膠廠廢水應(yīng)用來(lái)看（見表3、見表4），氫橡膠加工廢水中COD、BOD5降至表5中的適宜污灌的濃度是無(wú)全可以的，處理效果較好的暢好農(nóng)場(chǎng)膠廠和大坡農(nóng)場(chǎng)膠廠的氧化塘分別把COD從7301mg/1及8000 mg/1降至178 mg/1及356 mg/1。而總?cè)萘啃　U水停留時(shí)間短的華南熱帶作物試驗(yàn)廠膠廠氧化塘，也能把COD從3744 mg/1降至840 mg/1。從表3中可以看到PH值在處理過(guò)程的變化，處理后PH值達(dá)到了國(guó)家污灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。一般污灌濃度、污灌的水量、水質(zhì)負(fù)荷與農(nóng)作物的種類、生長(zhǎng)期、土壤特性、氣候條件或有關(guān)，此外還與廢水治理的深度要求有關(guān)。因此，利用橡膠加工廢水進(jìn)行灌溉，可根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況及廢水處理深度來(lái)調(diào)節(jié)污灌的有關(guān)參數(shù)。至于污灌的形式，如果對(duì)森林、草原、荒坡，可將廢水送去分散噴灑或坡面