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      增塑劑生產廢水處理技術

      瀏覽次數:1305   更新時間:3/24/2015 3:51:00 PM 發布人:管理員
       
      宜興市某塑料助劑有限公司以對苯二甲酸、正辛醇等為原料,生產DOTP、TOT、TOPM 環保增塑劑,年產增塑劑5 萬t。待處理的廢水主要是生產車間排放水。出水進工業園區污水處理廠管網,排放標準執行GB 8978—1996《污水綜合排放標準》三級排放標準。

      1 廢水水質、水量

      設計進水水質及排放標準見表1。

      表1 設計進水水質及排放標準



      該項目設計處理能力為化工廢水120 m3/d 和生活污水20 m3/d,共計140 m3/d。增塑劑廢水具有pH 值高、有機物濃度高、水質復雜、難降解等特點[1-2],廢水中含有大量的對苯二甲酸和辛醇,對苯二甲酸濃度過高對生化系統有較強的抑制、毒害作用。

      2 工藝流程及特點

      2.1 工藝流程

      該廢水水質特性為油狀懸浮、漂浮有機物濃度高,CODCr的濃度高,針對該廢水處理目標,要求有較高的CODCr去除率。根據項目前期的調研、實驗室分析試驗以及小試結果,結合工程應用經驗,廢水處理工藝流程見圖1。

      2.2 工藝特點

      通過試驗及小試可知,經過酸析反應器后,廢水中的對苯二甲酸即與廢水分離沉降,通過三相沉降罐將廢水、浮渣、密度大于水的對苯二甲酸等析出物有效分離,使待處理廢水中的有機物濃度大大降低,且降低廢水中有害物質對生化系統的抑制和毒害。酸析過程中控制有效酸析沉降環境pH 值為4.5 ~ 5.0,CODCr最大去除率能達到60%。在酸析過程中需注意酸度的控制,pH 值太低不利于對苯二甲酸的析出,同時由于中和池增加了廢水的總鹽分,給生化系統處理帶來難度。


      圖1 廢水處理工藝流程

      經預處理后的廢水進入生化處理系統,在水解酸化段引入生活污水,在增加綜合廢水可生化性的同時為廢水的生化處理提供了有效的氮、磷元素,提高了生化系統的運行效果。

      厭氧段采用UASB 工藝,在厭氧條件下由多種微生物共同作用,使有機物分解并生成CH4和CO2。它可分為3 個階段:水解、發酵階段;產氫、產乙酸階段;甲烷化階段。厭氧反應在自身發揮作用的同時,還可為后續好氧處理創造良好的物質條件。

      在UASB 反應器的上部設置三相分離器,下部為污泥懸浮區和污泥床區,底部為布水區。該反應器還能實現污泥顆?;?,顆粒污泥自身良好的沉降性能,三相分離器對污泥具有良好的截留作用,混合液在沉淀區進行分離,污泥可自行回流到污泥床區,這使污泥床區能保持很高的污泥濃度。因此UASB 工藝對高濃度有機廢水的處理更具有容積負荷高、CODCr去除效果明顯、抗沖擊能力強、污泥濃度高、產甲烷活性高的優勢。

      好氧段活性污泥池出水進入PACT 反應池,對好氧處理后段進行更進一步的有效生化降解。PACT 法是將粉末活性炭(PAC)加入活性污泥中的一種廢水處理新工藝。該工藝目前已被廣泛用于處理印染、化工、焦化、煉油、制藥等工業廢水[3-5],其特點是PAC 顆粒包裹在活性污泥絮體中,將活性炭吸附生物再生和生物降解有機結合,強化了活性污泥絮體的凈化功能,提高了系統的處理能力。通過PACT 池的生化反應,在提高有機物去除率的同時改善二沉池的出水絮凝效果,以確保出水水質穩定達到設計要求。

      剩余污泥濃縮后,經板框壓濾機壓濾成泥餅外運處理。該處理工藝具有耐沖擊負荷能力強,處理效果穩定、操作管理簡單等特點。

      3 主要構筑物及設計參數

      (1)隔油調節池。1 座,地下式,鋼砼防腐結構,有效容積為200.0 m3,HRT 為34 h。前端設施隔油,將廢水中輕質有機物分離。調節池內設置潛水攪拌機1 臺,通過機械攪拌均勻水質。

      (2)酸析反應器。1 座,地上式,鋼制防腐結構,規格Φ 1 800 mm × 6 000 mm,有效容積為10.0 m3,HRT 為1.7 h。酸析過程中pH 值需控制在4.5 ~ 5.0。

      (3)中和池。1 座,地上式,鋼砼防腐結構,有效容積為49.5 m3。中和池設置NaOH(20%)加藥系統,中和池出水pH 值控制在7.2 ~ 7.8。

      (4)水解酸化池。1 座,鋼砼結構,為減少占地與土建費用,與調節池共壁合建,有效容積為130.0 m3,HRT 為22.3 h。

      (5) UASB 反應器。2 座,半地上式,鋼砼結構,并聯建設,有效容積為300.0 m3,HRT 為51.4h,在有效去除有機物的同時為好氧系統創造有利條件,CODCr的去除率達到80%以上,出水CODCr的質量濃度小于1 500 mg/L。CODCr容積負荷為1.8 kg/(m3·d)。

      (6)兼氧池。1 座,半地上式,鋼砼結構,有效容積為80.0 m3,HRT 為13.7 h,調整UASB 池出水的氧化還原電位,為后續好氧反應創造有利條件,池底設置微孔曝氣系統,DO 的質量濃度控制在0.4 mg/L。

      (7)活性污泥池。1 座,半地上式,鋼砼結構,有效容積為80.0 m3,HRT 為13.7 h,兼氧池出水在活性污泥池內進行有效的好氧降解。DO 的質量濃度控制在4.0 ~ 5.0 mg/L。

      (8) PACT 池。1 座,半地上式,鋼砼結構,有效容積為80.0 m3,HRT 為13.7 h,與兼氧池、活性污泥池推流串聯,在池內加入PAC 以實現好氧降解。

      (9)二沉池。1 座,半地上式,鋼砼結構,有效容積為74.0 m3,表面負荷為0.6 m3/(m2·h)。對PACT 的出水進行泥水分離,廢水進入排放池接管,污泥部分回流,剩余污泥排入污泥池濃縮壓濾干化。

      (10)污泥池。1 座,半地上式,鋼砼結構,有效容積為40.0 m3,設計參數按污泥產量以及脫水機操作需求,用于污泥暫時存貯,具有污泥濃縮消化減容的作用。

      4 系統的調試與運行

      4.1 酸析沉降預處理

      在運行過程中必須控制反應pH 值在4.5 ~ 5.0,pH 值調節均勻,避免出現局部紊流及死角的現象,三相分離裝置能有效地分離浮渣、廢水和重組分有機物。

      4.2 UASB 厭氧系統

      UASB 厭氧系統的調試分為接種階段、反應器啟動階段、負荷提高階段和穩定運行階段。

      接種階段務必保持污泥的質量濃度在3 ~ 6 g /L。反應器的接種階段是讓污泥開始適應水質的階段,因此,該階段CODCr容積負荷不宜過高,保持在0.8 ~ 1.5 kg[CODCr]/(m3·d)即可,保持這樣的負荷,當UASB 的CODCr去除率達到70%~ 80%,或是VFA 的質量濃度小于200 ~ 300 mg/L 時,標志著接種階段結束。

      反應器的啟動階段是污泥開始適應廢水的階段,因為在此階段,污泥相對比較脆弱,所以要注意維持各個條件的穩定,尤其要注意防止廢水發生酸化。每一次提高負荷都要嚴格按照CODCr的去除率達到70%~ 80%,或是VFA 的質量濃度小于200 ~ 300 mg/L 的條件才可進行。此階段持續時間1 個月左右,采用間歇進水的方式。

      當啟動階段結束后,調試進入負荷提高階段。負荷提高的梯度為每次1 kg[CODCr]/(m3·d)左右,每一次提高負荷,都必須是達到CODCr的去除率為70%~ 80%,或是VFA 的質量濃度小于200 ~ 300mg/L 的條件才可進行,否則,廢水可能發生酸化。采用連續進水方式,控制UASB 在適當的負荷下運行。此階段應循序漸進,持續時間約2 個月。

      當負荷提高階段結束,系統進入穩定運行階段,也標志著整個調試過程的成功結束。此時,各個厭氧反應器中的污泥質量濃度達到30 kg/m3 以上,CODCr的去除率大于60%。厭氧系統的出水再經過好氧處理,可達標排放。調試結束時處理水量已接近設計水量的85%,達到設計負荷要求。

      4.3 好氧系統z

      好氧調試與厭氧調試同步進行,接種污泥是工業園區污水處理廠的剩余生化污泥。用清水和UASB 出水混合后進入兼氧和好氧池,同樣遵循厭氧調試的幾個階段步驟,好氧調試的各階段持續時間較之厭氧調試要短得多,正常情況下,30 ~ 45 d即能實現兼氧、好氧系統的正常運行。

      在好氧調試過程中必須注意負荷的波動,有時會突然間產生大量的泡沫,此時應平穩控制進水負荷,同時還應注意池內的反應溫度,如在夏季,則需采取措施降低水溫。好氧調試期污泥的定期排出也是相當重要的。

      5 運行效果

      各處理單元的處理效果見表2。

      表2 各處理單元最佳參數對污染物的去除效果


      6 技術經濟比較

      本工程總投資228.45 萬元,其中土建98.60 萬元,設備129.85 萬元。廢水處理運行成本為7.99元/m3,其中電費1.69 元/m3,藥劑費5.48 元/m3,人工費0.82 元/m3。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。

      7 結語

      (1)工程實際運行結果表明,采用酸析沉降-水解-UASB-兼氧-活性污泥-PACT 工藝處理增塑劑廢水是有效的,處理出水水質能穩定達到GB8978—1996 三級排放標準的要求。

      (2)在酸析沉降過程中應著重注意pH 值的控制調節。

      (3)由于該類廢水原水中基本無氮源和磷源,所以在生化系統運行期間應該根據營養配比添加氮、磷營養物質。

      (4)好氧系統在運行中如出現起泡現象,利用清水噴淋法能快速有效地解決問題。

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