橡胶厂废水处理案例｜特种合成橡胶氟橡胶/硅橡胶废水处理工程

特种合成橡胶（氟橡胶 / 硅橡胶）废水处理工程（处理规模：200 m³/d）

一、项目背景与废水特点

该企业专注于特种合成橡胶研发与生产，主导产品为氟橡胶（FKM）与硅橡胶（Q），生产工艺包括单体合成、聚合反应、后处理、洗涤、干燥等工序。废水主要来源于单体合成废水、聚合釜清洗废水、产品洗涤废水、地面冲洗水，日均排放量 200 m³。废水成分极其复杂、毒性强、难降解、含氟、含重金属，为橡胶行业最难处理的废水类型之一：CODcr 3000–4000 mg/L，BOD5 500–800 mg/L（BOD/COD≈0.2，可生化性极差），SS 300–500 mg/L，氟化物（F⁻）150–200 mg/L，重金属（锡、锌、铬）微量，含氯代烃、硅氧烷、有机锡催化剂残留、氟化物等难降解有毒有害物质，具有强生物抑制性，普通生化工艺无法直接处理，出水氟化物与 COD 难以达标，环保风险极高。

二、设计进出水水质

进水：CODcr ≤4000 mg/L，BOD5 ≤800 mg/L，SS ≤500 mg/L，F⁻ ≤200 mg/L，重金属（锡、锌、铬）≤5 mg/L，pH 6.0–8.5

出水：CODcr ≤40 mg/L，BOD5 ≤8 mg/L，SS ≤10 mg/L，F⁻ ≤5 mg/L，重金属≤0.5 mg/L，pH 6–9，无色无味，稳定达标排放。

三、核心工艺流程

原水→机械格栅→调节池→化学沉淀除氟→Fenton 高级氧化→UASB 厌氧反应器→接触氧化池→臭氧氧化池→活性炭过滤→达标排放

预处理单元（除氟、降毒、均质）

机械格栅：1 套，栅隙 3 mm，去除细小橡胶颗粒、杂质。

调节池：有效容积 150 m³，停留时间 18 h，均质均量，稳定水质水量。

化学沉淀除氟池：1 座，分两级投加，一级投加氯化钙（CaCl₂，投加量 800–1000 mg/L），二级投加聚合氯化铝（PAC，150 mg/L）+PAM（1.5 mg/L）。通过 Ca²⁺与 F⁻反应生成氟化钙（CaF₂）沉淀，氟化物去除率≥98%，出水 F⁻≤5 mg/L，同步去除部分重金属（生成氢氧化物沉淀）与 SS，降低氟与重金属对后续生化的毒性抑制。沉淀池采用斜板结构，提高固液分离效率，污泥排入污泥系统。

高级氧化单元（破环降解、改善可生化性、降 COD）

Fenton 氧化池：1 座，有效容积 100 m³，停留时间 12 h，控制 pH 3.0–3.5，投加硫酸亚铁（FeSO₄・7H₂O，200 mg/L）+ 双氧水（H₂O₂，30% 浓度，投加量 500–600 mg/L）。利用 Fenton 试剂产生的强氧化性羟基自由基（・OH），氧化断裂难降解有机物（氯代烃、硅氧烷、有机锡）的化学键，破坏有毒物质结构，将大分子难降解有机物转化为小分子易生化物质，BOD/COD 从 0.2 提升至 0.5 以上，COD 去除率约 40%，大幅降低废水毒性，为后续生化创造条件。氧化后投加氢氧化钠回调 pH 至 7.0–7.5，生成铁泥沉淀，去除部分 COD 与重金属。

生化处理单元（厌氧 + 好氧，深度降 COD）

UASB 厌氧反应器：1 座，有效容积 200 m³，停留时间 24 h，接种耐毒厌氧颗粒污泥，控制温度 35±2℃、pH 6.5–7.5。厌氧微生物将 Fenton 氧化后的小分子有机物进一步降解为甲烷、CO₂和水，COD 去除率≥50%，出水 COD 降至 800–1000 mg/L，同时回收沼气（甲烷含量约 65%），日均产沼气约 300 m³，用于厂区锅炉供热，实现能源回收。

接触氧化池：1 座，有效容积 150 m³，停留时间 18 h，内置弹性立体填料，接种耐毒好氧微生物，DO 控制在 2.0–3.0 mg/L。好氧微生物彻底氧化分解残留有机物，COD 去除率≥85%，出水 COD 降至 100–150 mg/L，去除微量残留毒性物质，进一步净化水质。

深度处理单元（达标保障、脱色、去味）

臭氧氧化池：1 座，有效容积 50 m³，臭氧投加量 30 mg/L，停留时间 60 min，氧化分解残留难降解有机物、色度与异味，COD 降至 40 mg/L 以下。

活性炭过滤池：1 座，填充柱状活性炭（碘值≥1000），吸附微量有机物、色素、异味，确保出水无色无味、稳定达标。

污泥处理系统

化学沉淀污泥、Fenton 铁泥、生化剩余污泥经浓缩池浓缩后，由板框压滤机脱水，污泥含水率≤80%，泥饼作为危废委托有资质单位合规处置，滤液回流至调节池。

四、关键技术与运行效果

本项目核心技术为 “化学沉淀除氟 + Fenton 高级氧化 + 厌氧生化 + 好氧生化 + 深度氧化” 的组合工艺，针对性解决特种合成橡胶废水 “高氟、高毒、难生化、含重金属” 的技术难题。系统运行稳定后：

氟化物去除率≥98%，出水 F⁻≤3–4 mg/L；

COD 总去除率≥99%，出水 COD 稳定在 25–38 mg/L；

重金属去除率≥95%，出水重金属≤0.3 mg/L；

出水无色无味，各项指标均优于排放标准，连续 24 个月稳定达标，无环保事故。

五、工程投资与运行成本

总投资：约 850 万元（土建 300 万、设备 450 万、安装调试 70 万、其他 30 万）

吨水运行成本：3.5 元 /m³（电费 1.0 元、药剂费 1.8 元、污泥处置费 0.5 元、人工维护 0.2 元）

效益：年减排 COD 约 280 吨、氟化物约 11 吨、重金属约 0.8 吨，获地方危废处理专项补贴 150 万元；回收沼气年节约天然气成本约 80 万元，投资回收期约 3.2 年，解决企业生存性环保难题，保障连续生产。

六、案例总结

本案例针对特种合成橡胶废水 “成分复杂、高氟、高毒、难生化、含重金属” 的极端处理难度，采用 “除氟解毒→高级氧化破环→厌氧降 COD→好氧净化→深度保障” 的全流程强化工艺，技术针对性强、处理效率高、运行稳定可靠，成功实现废水达标排放，同时回收沼气能源，降低运行成本。系统自动化程度高、操作可控、污泥合规处置，无二次污染，为氟橡胶、硅橡胶等特种合成橡胶生产企业的废水处理提供了关键技术解决方案，填补了行业高毒难生化废水处理的技术空白，具有极高的行业参考价值。