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2010年9月丁世敏.二梭酸生产过程高COD有机废水处理工艺探讨二梭酸生产过程高COD有机废水处理工艺探讨丁世敏(辽阳石油化纤公司金兴化工厂,辽阳111003)摘要介绍了辽阳石化公司金兴化工厂二梭酸生产装置待处理废水水质。对UAS(B升流式厌氧污泥床)+生物接触氧化法和曝气调节十sB(R序批式活性污泥法)两种生化处理工艺进行比较。结果表明,曝气调节+BSR生化法具有操作简单、运行稳定、有机物去除率高、出水水质好特点,因此,选择采用曝气调节+SBR法对废水进行处理。考察了有机废水pH对出水水质的影响,结果表明,有机废水贮存池pH调节至6.2一6.4时,出水COD达450一4som岁L的最佳效果。关键词高COD酸性废水曝气调节+SBR法废水处理目前,全球己二酸的产能已达到3.%Mt,我国的己二酸产量占全球产量的6.6%〔’〕。在生成己二酸的反应过程中,除生成主产品己二酸外,还生成戊二酸、丁二酸等二梭酸(DBA)副产物t2]。目前国内生产二梭酸结片的厂家主要有辽阳石油化纤公司金兴化工厂和河南神马集团,其中金兴化工厂是国内二竣酸产量最大的企业,二梭酸年产量可达20kt。二梭酸生产装置蒸发过程产生的废水属于高浓度有机废水,由于废水中的污染物种类繁多,不同的污染物质需要应用不同的方法进行处理。对于高浓度有机废水,可以采用物理法、化学法或生物法进行处理,其中生化处理方法是废水处理中应用最久、最广和最有效的一种方法。为此,笔者将通常采用的两种生化处理工艺进行比较,选择采用曝气调节+SBR法对有机废水进行处理,并考察了废水pH对出水水质的影响。接触氧化法;两级好氧工艺选择曝气调节+SBR法。表1二梭酸装置待处理废水水质检测值日期COD/BOD/pH值温度/℃mg`L一mg.L334D363238373136394D3534382,`222222凡jZ内j飞à飞ù2010一02一042010一02一052010一02一062010一02一072010一02一082010一02一的2010一02一102010一02一112010一02一122010一02一132010一02一142010一02一152010一02一1623561106661987721719184221861611577230282268920265295331687118532168541769617265172681687917259173681698717699173681796816896179561二梭酸生产装置待处理废水水质2010年2月4日至2010年2月16日二梭酸生产装置待处理废水水质检测值见表1。由表1可见,二梭酸生产装置待处理废水中有机物含量非常高,COD浓度达10X(X)一30仪X)nlg/L,但是废水中的主要污染物质为甲酸,属于易降解的有机物,所以确定采用生化处理工艺。2生化处理工艺选择2.1两种生化处理工艺介绍对于高浓度易生物降解的有机废水处理,通常采用的生化处理工艺有:厌氧生物处理、好氧生物处理或两者结合处理工艺。其中厌氧+好氧工艺广泛采用UABS+生物2.1.1UAsB+生物接触氧化法UASB(UpflowAnaeorbieSludgeBlanket)也称升流式厌氧污泥床,由荷兰学者在70年代初开发,是目前应用最为广泛的厌氧处理工艺。uASB反应器的工艺特征是在反应器的上部设置气、固、液三相分离器,废水从反应器底部流人,经过反应器下部的污泥层区,废水中的有机污染物被降解,同时产生沼气。废水、污泥和沼气混合上升至反应器上部,三相分离器对混合液进行气、固、液三相分离,收集出沼气,回流污泥到污泥床区,澄清出水从反应器的顶部流出。收稿日期:2010一0’7一02。作者简介:丁世敏,工程师,2003年获辽宁省科技成果奖,目前在辽化金兴化工厂安全质量环保科工作。精细石油化工进展ADVANCESIN凡NEPETROCHEMICAI另第n卷第9期生物接触氧化法也称淹没式曝气生物滤池,其在反应池内设置填料,经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触,在生物膜上生物的作用下,废水得以净化。2.1.2曝气调节+SBR法曝气调节采用加填料的接触式好氧法,同时兼有调节池的功能;在曝气调节池内,污水中的有机物得到部分降解;在池内添加填料以提高该单元对污染物的降解效能,减少占地面积。SBR(SequeneingBaethAetivatedSludgePorcess)工艺又称序批式活性污泥法,是污水生物处理法中的一种。在序批式反应器(SequecnignBatehReaetor简称sBR)中,曝气池与沉淀池合二为一,即生化反应与泥水分离在同一反应器中进行,污水分批次进人反应池,然后按顺序进行反应、沉淀、排出上清液和闲置过程完成一个运行操作周期。2.2两种生化工艺比较2.2.1UASB+生物接触氧化法工艺特点UASB+生物接触氧化法具有以下特点:污泥浓度高(一般平均污泥浓度so一40扩L);有机负荷高,水力停留时间短,中温消化;CoD容积负荷一般在10一20k岁m,;d无污泥回流设备;无混合搅拌设备;反应器内不填载体,节省造价及避免堵塞,但会产生水力短流现象;运行启动时间长,对水质和负荷突变比较敏感;产生沼气,对沼气的收集和储存需增设设施,存在不安全性。2.2.2曝气调节+SBR法工艺特点曝气调节十SBR法工艺具有以下特点:费用低(省去了初次沉淀池、二次沉淀池,减小了污泥回流设备,建设费用可节省10%一25%);工艺流程短,占地面积少(主要构筑物为调节池、SBR曝气池、污泥池,而没有初次沉淀池、二次沉淀池等,布局紧凑,占地面积可减少20%一35%);运转费Na0H用省(由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧的浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%一25%);有机物去除率高,出水水质好(根据研究结果和工程应用情况,通过合理的设计和良好的管理,对城市污水,进水COD为400m扩L时,出水可小于30m岁L以下;对于可生物降解的工业废水,即使进水CoD高达3仪x〕m岁L时,出水仍能达到100m岁L左右);管理简单,运行可靠:污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统本身比较简单,工艺本身决定了不发生污泥膨胀;污泥产量低,污泥性质稳定。2.2.3两种生化处理工艺细项比较两种生化处理工艺细项比较见表2。表2两种生化处理工艺细项比较项目UASB+生物接触氧化法曝气调节+SBR法综合抗冲击能力较高高启动操作性能启动时间长,较困难容易是否产生危险产物产生沼气,易燃,有爆炸性无运行管理较复杂简单工艺运行稳定性较稳定稳定出水效果较好好与环境的匹配性不匹配四周环境匹配四周环境一次性投资幅度一般较高占地程度多少运行耗费低较高由表2可见,UASB+生物接触氧化法产生沼气,在生产控制与安全方面带来一定的难度。综合比较,曝气调节+SBR法更适合对二梭酸生产装置高浓度有机废水的处理。3曝气调节+SBR法废水处理工艺流程曝气调节+SBR法废水处理工艺流程简图见图l。废水图1曝气调节+sBR法废水处理工艺流程图1中废水来自酸浓缩回收过程中的冷凝水,这股废水的主要特点是pH低、污染物浓度2010年9月丁世敏.二梭酸生产过程高COD有机废水处理工艺探讨高、水量小等。首先要对废水进行pH调节,向废水中投加NaOH将pH由2调节至6一9,如果废水中缺乏营养元素,还需在调试运行过程中投加适当的氮、磷元素。经过pH调节的废水进人冷却塔进行降温,将水温降至35℃,再进人接触曝气调节池。曝气调节池内装填生物填料,并设置潜水曝气机向水中充氧,一方面用于搅拌均衡水质,另一方面靠附着在生物填料上的生物膜降解部分有机物。废水最终进人SBR反应池进行好氧反应,进一步去除水中的COD。经过好氧反应的废水由洋水器排出SBR反应池,排人总厂的污水处理厂集中处理。剩余污泥用污泥浓缩脱水一体机进行脱水,滤液排至调节池,泥饼外运。选择2010年2月26日废水为试样,废水中COD18532m扩L,通过调节废水中pH,考察废水pH对出水水质的影响,结果见表3。由表3可见,有机废水采用曝气调节+SBR法生化反应后,出水体系pH略有上升,当废水pH调节至6.2一6.4时,出水体系CODer达450-480m岁L最佳效果。4废水PH表3废水pH对出水水质的影响废水pH对出水水质的影响出水eoDe/mg·L一’出水pH5结论(1)UASB+生物接触氧化法与曝气调节+SBR法相比较,曝气调节+SBR法具有工艺流程短、操作简单、运转费用低、有机物去除率高等特点,该工艺出水水质好,污泥产量低,污泥性质稳定。(2)有机废水pH调节至6.2一6.4时,出水效果最佳。(3)曝气调节+SBR法技术的有效应用值彻底解决了二梭酸生产装置的污水排放问题,处理后污水COD在10(刃m盯L以下,pH值6一9,符合辽阳石化分公司污水处理厂的人水指标,为厂年节省超标排污费220万元,具有极佳的经济效益和社会效益。参考文献1陈郭建.以C一sBR法处理高浓度有机废水.环境工程,1995,13(5):3一62邓捷.己二酸市场状况及发展趋势.江苏化工,2X()5,33(3):69、71051638688901275667759308门产,`77月1QUn凡只ù八石Ró只ù94834564765895925816216586917527858260,山4产000ùU,`4..……JO6ù6667777.67.88.59。0onTreaitngorganieAcidieWasetwaetr初ht班ghCODConcentrationProducedinhteProducitonofDicarboxylicAcidDingShi而n(iJxnignhCemicalaFeto理,Liaoya咭ePtorleunzoC,oartion,LiaO少a叮111003)AbstraethTequaliytofwastewaterpordueedinhtePordueitonofdiearboxylieaeidinJixningChemiealFae-ot叮ofUaoyangPeotrleumCo甲oartionwasintredueedinhtispaper.wTobioehemiealdisposalporeessesin-eludingUASB(up脚deanaeirobiesludge一bed)plusoxidationPoreessbyeontaeitngwihtlivingmateiralsandaeartioner,lationPlusSBR(sequeneingbateheraeotr)poreess.hTeersultindieatedhtarhtelatterhaseh-araeetirstiesinsimPleoPeartion,steadywokr,andhihgermovalarteofogarniesubsatneeandgoodquallytofwaterafteretramtent.hTeerfoerhtelattermethodwasseleeredto吮athtewasetwaetr.hTeeffeetOfpHvalueofo嗯aniewastewateronhtequaliytofwaterafteretramtentwasexamined.hTeersultshowedthatCODofeatrtedwaterwasinhtearn罗of450一480m岁LwhenhtepHvalueofograniewastewaterwasadjustedinhtearngeof6.2一6.4.KeyWordsaeidiewastewaterwihthihgCODeoneenatrtion,aeartionerguliatonPlusSBRPocress,Wastewaetrtreat】】lellt