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第36卷第5期2011年5月环境科学与管理ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol.36No.5May2011收稿日期:2010－11－29作者简介:曾波(1982－)，男，大学本科，工程师，研究方向:PTA废水处理。文章编号:1674－6139(2011)05－0118－05UASB+射流曝气+MBR+UF+RO新技术处理PTA废水的工程运行及管理曾波(嘉兴石化有限公司，浙江嘉兴314201)摘要:介绍了PTA废水处理中目前国内比较先进的一种处理技术:UASB+射流曝气+MBR+UF+RO。该技术具有投资省，处理效率高，运行稳定可靠，无污水排放，出水循环利用，清洁生产等特点和优势。在处理PTA废水时，通过调节进水量，COD负荷，pH，温度，碱度，VAF，污泥浓度，DO等运行参数，装置运行稳定，出水水质良好，能达到国家回用生产水的标准。通过本案例的运行，充分证明了该技术在处理PTA废水时能达到国家推广的生产污水“零”排放的标准，符合中国节能减排的发展要求。关键词:UASB;射流曝气;MBR;PTA中图分类号:X703文献标识码:AUASB+JetAeration+MBR+UF+RONewTechnologyProcessesthePTAWasteWatertheProjectMovementandtheManagementZengBo(JiaxingPetrochemicalCoLtd，Jiaxing314201，China)Abstract:ThisarticledescribesthecurrentdomesticPTAwastewatertreatmentamoreadvancedprocesstechnology:UASB+jetaeration+MBR+UF+RO．Thetechnologyhasthecharacteristicsandadvantagesofinvestment，dealingwithhighefficiency，stableandreliable，nosewagedisposal，thewaterisrecycled，cleanerproduction．InPTAwastewatertreatment，byadjustingthea-mountofwater，CODload，pH，temperature，alkalinity，VAF，MLSS，dissolvedoxygenandotheroperatingparameters，deviceop-eratingstability，goodwaterqualityandcanmeetthenationalstandardsforreuseofwaterproduced．Throughthecaseofoperation，fullydemonstratedthetechnologyinwastewatertreatmentcanachievePTAnationalpromotionproductionsewagedischargestandardsof“zero”，inconformitywiththerequirementsofthedevelopmentofenergyconservationandemissionreduction．Keywords:UASB;jetaeration;MBR;PTA前言精对苯二甲酸(PTA)是重要的大宗有机原料之一，其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶，广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面，与人民生活水平的高低密切相关。由于该废水中含有高浓度的芳香族污染物，是一种难降解的石化废水。目前PTA废水处理技术有:两段好氧(上海石化、辽阳石化、洛阳石化、三菱化学);UASB+好氧(杨子石化，逸盛石化，远东石化);AF+好氧(仪征石化);IC+好氧(BP马来西亚关丹PTA，韩国三星PTA)等［1］。这些处理技术都是目前运行的一些工艺，都有一定的处理效果，但都有它们的优缺点。下面本文介绍国内运行的比较先进的一种技术，UASB+射流曝气+MBR+UF+RO。1PTA废水的特点:PTA生产装置排出的废水含有对苯二甲酸、对二甲苯、甲基苯甲酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、醋酸甲酯、4－CBA、醋酸、钴、锰、溴等污染物。废水通常呈酸性，当使用碱液清洗设备和管道时则呈碱性，CODcr及有机酸含量高，水质、水量随装置运行状况变化很大，属较难处理的废水［2－6］。·811·第36卷第5期2011年5月曾波·UASB+射流曝气+MBR+UF+RO新技术处理PTA废水的工程运行及管理Vol.36No.5May2011PTA废水的主要成分［7］见表1。表1PTA废水组成名称质量分数/%名称质量分数/%对二甲苯0．007苯甲酸0．007甲基苯甲酸0．076邻苯二甲酸0．003对苯二甲酸0．2514－CBA0．003醋酸甲酯0．125醋酸0．1～0．2其主要特点有:(1)CODcr浓度高，有机酸含量高，CODcr浓度范围一般在6000～9000mg/L，PTA浓度800～2500mg/L，乙酸含量800～1200mg/L。水质水量变化大，CODcr浓度最高达20000mg/L;1次事故水量达10000m3左右。(2)pH值酸碱交变频繁，废水温度高，pH值在2～13范围内波动;PTA污水进污水处理场的温度一般高于45℃，有时甚至高达90℃。2新技术说明装置输送过来的污水采用平流沉淀池回收PTA。PTA装置排出的废水温度为50℃～80℃。在停车检修时，水温高达80℃～100℃，污水在进入生化处理前经过换热器将污水温度降到40℃以下。通常情况下PTA污水呈酸性。在维修检查清洗设备时，废水呈碱性，pH值可以在1～14的范围变化，CODcr浓度最高能达20000mg/L。当pH过高或过低，CODcr比较高，水温比较高时将污水引入事故池，而后以小流量输送到调节池。根据生化处理的要求，经PTA沉淀池沉淀后的污水须在调节池将pH调整在6～7之间，CODcr在6000～9000mg/L。调节池调节前事故池的运行数据见图1。图1事故池运行参数图调节池运行数据见图2。图2调节池运行参数图·911·第36卷第5期2011年5月曾波·UASB+射流曝气+MBR+UF+RO新技术处理PTA废水的工程运行及管理Vol.36No.5May2011调节池输送过来的污水通过酸碱中和，添加尿素、磷酸二氢钾，微营养盐等物质经搅拌混匀后与回流水一起均匀进入UASB底部，在反应区与厌氧微生物接触过程中被分解。在沉淀区设置三相分离器实现气、固、液的有效分离，以及防止污泥流失。在UASB后串联两组厌氧沉淀池，为保证厌氧反应池有足够的反应效率和上升速度，．厌氧污水、污泥进行回流。UASB进水COD一般控制在6000mg/L左右;上升速度＜12m/d;容积负荷控制在4～6Kg/(m3·d);UASB反应池内pH值控制在6.8～7.2之间，进水pH绝对不能小于6.5，不能大于8.2;温度控制在35℃～38℃左右;VAF＜500mg/L，最好控制在200mg/L左右;碱度控制在1000～2500mg/L左右，最好在1500～2000mg/L;在厌氧颗粒污泥的培养过程中适量地投加CaCl2和微生物絮凝剂MBF21，可加快厌氧污泥颗粒化和提高颗粒污泥的SMA［8－10］;厌氧污泥培养过程中要适量地投加K，S，Fe，Ni，Co，Mn等微量元素，投加S2－15mg/L，Fe2+1.5mg/L，Ni2+0．4mg/L以提供厌氧微生物的营养需求［11－14］;当污水处理系统的钴质量浓度低于100mg/L、锰质量浓度低于100mg/L时，随着钴、锰含量增加，厌氧污泥活性提高，当钴、锰质量浓度分别超过100mg/L时，厌氧污泥的活性受到抑制［15］。出水COD控制在2000mg/L左右，处理率在60%左右，产气量在0.3～0.5m3/kgCOD沼气(CH4含量在70%左右)。当进水COD比较高的时候可适当地降低进水水量，增加回流量，保持COD负荷不变。这样可以降低高浓度污水对厌氧的冲击。培养驯化阶段处于低负荷阶段，进水COD控制在2000～4000mg/L左右，出水COD控制在400～1200mg/L左右，处理率在60%～80%。停车检修期间排放的废水COD浓度较高，COD负荷增加，厌氧微生物受冲击，部分厌氧微生物死亡，出水SS升高，碱度上升，出水COD上升。UASB运行数据见图3。图3UASB运行参数图厌氧沉淀池运行数据见图4。生活污水由潜水泵提升至好氧段调节均质池调节池，出水由提升泵提升到射流曝气配水井，与经冷却塔冷却后的厌氧出水混合后流入射流式好氧曝气池。在好氧池池内，经循环泵循环的废水和经鼓风机加压的空气，通过安装在好氧池内的射流器混合并喷射出去，加压空气中的氧溶解在水中以供微生物生长需要，同时加压空气的扩散使微生物与废水充分混合，从而达到充氧与搅拌的目的，提高氧的利用率，最终通过好氧微生物的作用将COD降低。好氧射流曝气进水温度控制在20℃～30℃;进水pH6～9;进水COD≤2500mg/L;DO1～4mg/L;MLSS控制在6000mg/L;MLVSS4000mg/L;COD:N:P200:5:1;F/M0.76KgCOD/KgMLVSSday;停留时间25h;污泥龄或SRT6.9d;出水COD100mg/L左右。在正常运行过程中出水COD50～100mg/L左右。而在停车后排放的废水COD浓度较高，COD负荷增加，厌氧微生物受冲击，导致好氧进水COD升·021·第36卷第5期2011年5月曾波·UASB+射流曝气+MBR+UF+RO新技术处理PTA废水的工程运行及管理Vol.36No.5May2011高。虽然提高好氧的风量能提高一定的处理效果，但负荷不能提得过快。图4厌氧沉淀池运行参数图好氧射流曝气池运行数据见图5。图5好氧射流曝气池运行参数图MBR主要作用是固液分离，使整个生化池保持较高污泥浓度。在运行过程中膜过滤通量控制在10～12L/(m2．h);气水比控制在15:1～10:1;进水pH6－9;水温20℃～30℃;BOD负荷≤0.07kg/kg．ss．d;MLSS8000－12000mg/L;回流污泥比2:1;出水NUT≤4;SS≤4;TDS2000～4000mg/L出水COD20～50mg/L左右。MBR运行数据见图6。当MBR出水COD≤60mg/L，NTU≤4时，由MBR产水泵送至中水回用单元。在水回用单元先经UF去除氨基酸等有机高分子有机物和细菌，病毒等。再经RO(反渗透)进行脱盐处理，处理后的中水已达到给水中生产水的国家标准，电导率大概在100～200us/cm之间，然后进入循环水池作为循环水补水。如COD不达标，则排入污水处理站污水管网，经集水井收集后重新处理。反渗透运行时进水SDI≤4;余氯≤0.1mg/L。·121·第36卷第5期2011年5月曾波·UASB+射流曝气+MBR+UF+RO新技术处理PTA废水的工程运行及管理Vol.36No.5May2011图6MBR池运行参数图3结语本装置前期厌氧段进水COD平均在4000mg/L左右，出水COD在800mg/L左右，厌氧处理率在80%左右，好氧段进水COD在800mg/L左右，出水COD在20mg/L～50mg/L左右，后期由于主装置停车碱洗，污水COD大幅度上升。厌氧由于受到高COD污水的冲击，部分厌氧污泥被冲击出来，厌氧池上清液SS升高，出水COD升高，碱度升高。因厌氧受冲击部分高COD污水直接进入好氧池进行降解，逐渐提高好氧的负荷以减轻污水总套装置的压力。由于好氧段的COD负荷上升，污泥浓度(MLSS)也逐渐提高。经过一段时间的调整，COD恢复到正常水平，出水COD，SS，都有所下降。在整个阶段MBR出水水质保持平稳，MBR的出水被送到中水回用单元进行回用处理，最终实现生产污水“零”排放。参考文献:［1］肖志明．PTA污水处理技术综述［J］．聚酯工业，