SBR工艺处理聚甲醛生产废水的优化探讨刘战修

2019年2月  | 187定数值将会造成生化系统崩溃。二是本系统管线流程直接进入调节池,没有水量水质的缓冲,有毒有害物质含量不易检控,在生化系统受冲击停运时,给公司环保及聚甲醛生产带来严重的被动。2013年8月18日受到高浓度聚甲醛废水的冲击,调节池COD值3623.40mg/L,甲醛含量5000mg/L,SBR生化系统停运,甲醛装置受影响停车。三是净化水厂负责处理全厂生产、生活污废水,并且排放水的水质要符合山东省南水北调沿途工业废水排放要求,必须确保稳定运行,因此,净化水厂接收的SBR所排中水中甲醛含量要小于5mg/L。3优化改造3.1流程的优化改造3.1.1设置中间缓冲池利用原造气工段的2000m3污水沉淀池作为聚甲醛废水进入SBR调节池的缓冲池,将浓度不稳定的含甲醛废水先在缓冲池内调质,以减少高浓度有毒害物质对SBR生化系统的直接冲击;同时在池上配套一台扬程30米、流量35m3/h的自吸泵,用以将调质后的池内废水送到SBR装置。通过实际运行,进入调节池的废水中甲醛含量得以保持较为稳定的数值,甲醛浓度差由原先的80mg/L降低到20mg/L左右。简易流程如图1:图1净水优化流程图其中虚线部分为流程中新增的中间缓冲池。3.1.2改造加碱流程废水中含有甲醛,pH=3～4,酸性较强。而生化反应pH值为中性和碱性(7.0～10.0)条件下能有效提高处理效果[1],因此需要在调节池内加入烧碱调整进入SBR反应池的甲醛废水pH值7～9。改造方法是在原有的进反应池的加碱管线上配置一条管径1”的不锈钢管线引入调节池,并配置2台(一开一备)量程0～10l/h的计量泵,作为主要调整pH值的手段,实现了pH值在线调整快速、准确。1情况概述1.1甲醛废水情况兖矿鲁南化工有限公司有一套设计年产4万吨的聚甲醛生产装置,生产过程所产的废水量约25m3/h,主要来自稀醛回收单元加压脱水塔的排水、甲醛制备单元等以及一些受污染地坪的冲洗水和初期雨水,设计的正常生产时的外送废水水质如表1:表1设计废水水质指标指标pHCODCr(mg/L)甲醛(mg/L)数值2～40～20000～5001.2污水处理装置情况兖矿鲁南化工有限公司目前有两套污水处理系统,一套采用SBR工艺、一套采用A/O+UASB+MBR工艺(净化水厂采取的工艺)。1.2.1SBR整体概况工艺装置主要处理厂内生活污水、部分生产废水(包括部分气化装置废水、部分醋酸装置废水),设计处理规模为110m3/h,调节池的废水指标见表2:表2SBR设计水质指标指标pHNH+4-N(mg/L)CODCr(mg/L)甲醛(mg/L)数值7～8.50～3000～10000～80SBR所排中水水质指标如表3:表3SBR排水质指标指标pHNH+4-N(mg/L)CODCr(mg/L)甲醛(mg/L)数值6～80～100～1200～51.2.2净化水厂概况净化水厂A/O系统主要处理公司所有生产、生活污废水,也包括SBR处理后的中水。设计处理水量为20000m3/d,进水指标要求甲醛含量≤5mg/L。2技术改造优化背景本文所研究的SBR处理含甲醛废水技术优化改造基于以下方面:一是煤制聚甲醛废水中COD浓度变化十分大,这是因为水中含有甲醛、三聚甲醛、二氧五环、甲醇等很多污染物质,而这些污染物质的组分和含量都具有很大的不确定性[2],并且甲醛是一种具有强烈抑制生化反应的化学物质,其含量超出一SBR工艺处理聚甲醛生产废水的优化探讨刘战修(兖矿鲁南化工有限公司,山东滕州277527)摘要：为达到聚甲醛废水能够适应SBR生化系统处理要求,文章研究了在生化系统前采取增设中间缓冲池调整、稳定废水水质,在生化系统过程控制中优化进水指标、进水水量、污泥活性观察控制等方法,改变了原SBR系统易受负荷冲击、连续稳定运行性差、出水水质不达标的状况。实际生产证明,SBR采取较为可靠的前置措施,能够有效稳定进水水质;采取合理优化生化系统过程控制方法,能够有效降解废水中的甲醛、COD等,并达到预期出水水质指标。关键词：SBR;甲醛;生化系统;优化探讨工艺管控188 |  2019年2月3.2操作控制优化3.2.1进水指标控制优化(1)废水中的水质控制优化。根据有关文献资料,当甲醛小于5mg/L时,生化系统较为稳定,当甲醛大于5mg/L且小于20mg/L时,可以被系统中的微生物消化降解[4];而王凯等在甲醛对煤化工废水生化处理系统的冲击及快速修复技术研究中得出,当生化系统进水甲醛含量低于100mg/L时,系统不会受到太大影响,没有崩溃的风险[3],系统可以正常运行。所以在SBR反应池进水水质主要指标的制定上,根据SBR处理甲醛等有毒害物质的特点并结合以上文献资料中的研究结论,调节池主要控制指标:pH值7～9,COD≤2000mg/L,NH+4-N≤300mg/L,甲醛≤20mg/L。(2)废水水量控制。在准确的水质分析基础上,通过水质指导进水量。若测得含醛废水中COD不大于2000mg/L,则每个SBR池每个周期进水量不超过80m3。3.2.2硝化过程控制优化由于甲醛废水中含有甲醛、三聚甲醛、二氧五环等难降解的污染物质,相应硝化反应的过程延长,调整SBR运行各阶段的周期控制,方式如下:每个SBR的操作周期由每天3个操作周期调整为每天2个操作周期,即12小时一个运行周期。每个周期:进水约1～1.5小时,曝气时长由原4～5小时增加到7.5～8小时,沉降2小时,排水1小时。3.2.3活性污泥控制优化(1)适当提高废水水温。SBR生化系统的处理对象是含甲醛废水,污泥中的生物活性情况决定最终的出水水质,在15～30℃范围内温度升高,污泥对废水中甲醛的去除率增大,污泥对甲醛的降解速率随温度升高呈指数递增趋势,适当提高反应器水温,可增加微生物活性,提高反应器处理能力[5]。在调节池及反应池均配有蒸汽冷凝液作为控制反应池内水温的手段,严控反应池水温在20～35℃之间。（2）适当提高曝气时间。SBR反应器活性污泥对甲醛的去除率随曝气时间延长而增大[5],但过度的曝气不但会导致系统内溶解氧过高,加速污泥老化,还会破坏污泥絮体的团粒结构,影响处理效果的同时也大大增加了系统能耗,造成不必要的浪费。故根据实际及试验基础上,硝化反应过程中将曝气时间由原来的6小时提高到7.5～8小时,控制溶解氧DO浓度在3～5mg/L之间。(3)提高活性污泥浓度在总污泥浓度中的占比。作为衡量污泥活性的重要指标,MLVSS、MLSS是关键指标。根据实际情况,MLVSS控制在4000～6000mg/L,MLSS控制在不小于1200mg/L(比未处理甲醛废水时提升约200mk/L),即MLSS/MLVSS≥0.3,确保活性污泥在整个生化系统中占有优势。4效果评价与总结在采取了以上各种优化后,SBR已连续稳定运行近1年,且出水水质稳定在前文所述要求范围内。期间聚甲醛装置既有停车检修时甲醛原液进入废水情况,也有稀醛回收单元加压金属零件涂装前处理工艺的分析潘叶周燕维(上海航天电子技术研究所,上海201109)摘要：涂装前处理是涂装工艺中不可缺少的重要工序,直接影响涂层的结合力和防护性。文章通过对常用金属零部件前处理方法的试验和分析,结合其结构特点和涂层质量要求,旨在选择合适的涂装前处理方法,以增加漆膜附着力,使涂层更好地起到保护作用,产品更耐受环境的侵蚀,减少经济损失。关键词：涂装前处理;附着力;防护性0引言金属零件在干燥稳定环境中具有一定的稳定性,但在使用过程中处理或存放不当,受到机械和物理作用的影响[1],极易被空气中的氧、水分和各种腐蚀性气体等侵蚀。而涂料能在金属表面形成一层连续、均匀致密的膜,可有效隔离外界腐蚀介质。因此金属零件通常在机加工后或镀覆后,采用涂装方式,进一步防止金属在野外和海洋大气等恶劣环境中被腐蚀。1金属零件涂装前处理的意义涂层体系防护作用的优劣主要由涂料的性能、涂层体系的适配性和施工工艺决定的。涂料的质量和配套性是获得优质涂层的基本条件[2]。涂层必须与基材适配,并具有良好的附着力,在涂层失效前,必须牢固地附着在基材表面,才能有效延缓腐蚀进程。涂层性能的优劣,不仅与涂料质量和基材有关,还与涂装前处理有直接关系。涂装前处理工艺方法的选择和前处理质量高低直接影响涂层与基材的附着力,是涂料施工中不可缺少的重要工序,也是保证涂装质量的重要一环。基材表面的氧化皮和腐蚀物等异物,若不去除干净,随着时间推移残存在漆膜与基材表面的异物会产生破坏作用,造成膜下腐蚀,漆膜易出现剥落、起泡等不良现象。实践证明,由前处理不到位引起的质量问题,约占涂层问题的50%以上[2]。因此有效的前处理方法不仅能去除异物,还增加涂层与基材的结合力,提高涂料的润湿性,有效地实现涂层的防护作用。2金属零件涂装前处理方法的选择涂装前处理的选择与表面污物的性质、污染程度、机加工等方面有着紧密联系,常见的前处理方法有脱脂、除锈、去氧化皮及转化膜处理等。转化膜处理包含前三项处理内容。前处理工况通常是先进行转化膜处理,涂装前再对其表面脱脂和粗化处理。脱脂是用清洗剂清洗零件表面的污物至干净。粗化处理是通过手工和机械方法去除零件表面异物,使其表面呈现一定的粗糙度,涂料能渗透至孔隙中,形成“铆钉效应”。为了找出合适的粗化处理方法,本文将针对常用的金属基材(含电镀层和化学转化膜)制作样板,分别进行“不打磨、手工打磨、轻扫喷砂”粗化处理,每种方法分别喷涂A、B、C类3种底漆,固化完毕按照GB/T9286《色漆和清漆　漆膜的划格试验》进下转第189页2019年2月  | 189膜处理,但这类处理方式都必须在短时间内涂装底漆才能确保底漆与基材间的附着力,否则会形成新的氧化(或腐蚀),降低底漆附着力。因这种短时涂装要求在实际工况中很难实现,且经常出现镀覆层表面太光滑导致漆膜附着力差,造成漆膜脱落。所以,针对较光滑的表面,工况允许时应采用一定的表面粗化方法。手工打磨是常用的方法,可以有效去除基材表面的浅表腐蚀物与杂物,增加表面粗糙度、提高基材与底漆附着力,但无法保证基材表面获得均匀的粗糙度和彻底打磨。轻扫喷砂是三种粗化处理方法中效率最高,质量最稳定的,不仅能获得均匀的表面粗糙度,还能提高漆膜附着力。4结语通过对金属零件涂装前处理方法的分析表明,轻扫喷砂后的漆膜附着力最好。因此,只要工况条件允许,涂装前处理粗化方法宜采用轻扫喷砂。不能采用轻扫喷砂处理的,可采用手工打磨来增加基材与底漆的附着力。参考文献：[1]于跃刚,牛占军.浅谈金属零件涂装前表面处理工艺[J]. 企业导报,2012，(19):288.[2]冯立明,牛玉超,孙华．涂装工艺与设备[M]．北京:化学工业出版社,2004:16.作者简介：潘叶(1980-)，女，本科，主要研究方向：化工工艺。单位：上海航天电子技术研究所。行划格试验,比较粗化处理方法的优劣。具体试验如下。2.1不打磨工艺流程:脱脂→室温晾干→涂底漆。测试结果见表1。表1不打磨基材-底漆附着力基材A漆B漆C漆铝合金(化学氧化)121黄铜231304不锈钢521钢板(镀镍)531从测试结果看出,A漆、B漆与基材的附着力不佳,部分基材底漆剥落严重;C漆与基材的附着力均不大于1级,满足产品要求。2.2手工打磨工艺流程:脱脂→室温晾干→手工打磨→清洁→涂底漆。测试结果见表2。表2手工打磨基材-底漆附着力基材A漆B漆C漆铝合金(化学氧化)101黄铜221304不锈钢120钢板(镀镍)320从测试结果看出,手工打磨后漆膜附着力均有提升,但A漆稍差,B漆和C漆与基材的附着力均满足产品要求,C漆最好。2.3轻扫喷砂工艺流程:脱脂→室温晾干→轻扫喷砂→涂底漆。喷砂质量不仅与砂子质量及砂子目数有关,还与压缩空气压力大小和喷距等参数相关。需要选择合适的砂子、砂子目数、喷砂压力及喷距,才能获得均匀的粗糙度,避免材料局部过量损耗和变形。试验时选用金刚砂,目数60目,喷砂压力0.2～0.4MPa,喷距150～200。测试结果见表3。表3轻扫喷砂基材-底漆附着力基材A漆B漆C漆铝合金(化学氧化)100黄铜000304不锈钢000钢板(镀镍)10