复合高效厌氧反应器预处理BDO化工废水工程实例

应用技术ApplicationTechnology217电子制作【文章摘要】BDO废水中含有悬浮物、油及大量有机物等污染物，属于化工行业高浓度有机废水。针对该废水特点，采用调节/隔油、气浮/臭氧催化氧化/复合高效厌氧工艺对其进行预处理，通过物化预处理、厌氧生物处理，可以去除废水中大部分悬浮物、油及有机物并提高B/C。该工艺出水进入厂区后续综合废水处理单元，与生活污水、车间地面杂排水一起集中处理。【关键词】BDO化工废水；调节;臭氧催化氧化；隔油、气浮；复合高效厌氧反应器【Abstract】BDOchemicalwastewatercontainssuspendedsolids，oilandalargenumberoforganicpollutants，whichbelongstoahigh-concentrationorganicwastewaterfromchemicalindustry.Accordingtothecharacteristicsofthewastewater，Regulationwaterquality/theoilseparation、flotation/OzoneOxidation/anaerobicprocesswasadoptedtotreatthiskindofwastewater．Mostofsuspendedsolids，oilandorganicmattercouldberemovedbyphysicochemicalpretreatmentandanaerobicbiologicaltreatment．AndevenupgradetheB/C.Theeffluentcanbecarriedtothewastewater(includesewageandmiscellaneousdrainage)treatmentplantofchemicalenterpriseforcentralizedtreatment．【Keywords:】BDOchemicalwastewater;Regulationwaterquality;OzoneOxidation;oilseparation;flotation;anaerobicreactorBDO是精细化工产品1,4-丁二醇调节/隔油、气浮/臭氧催化氧化/复合高效厌氧反应器预处理BDO化工废水工程实例田云龙石家庄市源生园环保有限公司河北石家庄050000的英文缩写。它是一种重要的有机化工产品，也是附加值较高的精细化工产品及合成革的主要原料，还用于合成维生素、农药、除草剂、溶剂、增湿机、增塑剂、医药中间体、链增长剂及胶黏剂等。BDO装置在生产过程中排放废水，此类废水具有水量小、流量极不稳定、组分复杂、含油、有机物浓度高（主要为溶解性和胶体性固体有机物）、pH值多变、具有一定的色度和臭味、盐分高、COD含量高（一般为8000~10000mg/L）等特点，属于典型的高浓度有机化工废水。BDO化学生产原理不同，不同类型化工装置排放出来的BDO废水水质差异大。虽然国内化工企业大都建有工业废水、生活污水等集中处理设施,但BDO生产废水若直接排至这些设施中，会对整个生化处理及回用系统带来强烈冲击，易引起处理系统故障。结合目前国内化工企业的环保设施设置情况，拟将BDO废水经过一定预处理后，再送至企业集中污水处理厂，与其他低浓度废水一起完成后续处理。重庆某化学工业公司采用国外专利技术，新建一套年产6万吨BDO装置。在全厂污水处理工艺设计时，对BDO生产废水采用调节池/隔油、气浮/高级氧化/高效厌氧反应器工艺进行单独处理，得到的预处理水再进入该公司新建规模为2400m³/d的生化污水处理系统。1水质水量1.1水量及特点该企业用天然气来制取BDO。BDO废水预处理系统设计处理能力按60m³/h计，装置24h连续运行，来水为间歇性有压生产排水。1.2设计水质BDO装置生产废水中的污染物主要包括COD、BOD5、油、SS等。预处理系统进水水质由化学工艺专业结合国内已建类似BDO工艺的实际生产情况提出。此高浓度污水主要水质情况如下表所示：表1设置进出水水质表2处理工艺及设计参数2.1工艺流程该项目采用调节/隔油、气浮/臭氧催化氧化/复合高效厌氧反应器工艺组合，具体流程见图1。考虑到水质水量不稳定性，BDO压力来水先进入BDO废水调节池，经曝气搅拌均和水质后，由泵提升进入pH调节池，主要调节PH值8-9。之后废水进入隔油池，实现油水分离。去除沉淀物和浮油。出水经过加药搅拌后，进入气浮机去除剩余浮油和悬浮物，确保出水水质SS、COD达到臭氧催化氧化的进水要求。隔油、气浮的浮渣和污泥排入中间污泥池，臭氧催化氧化出水进入中间水池，图1预处理工艺流程图应用技术ApplicationTechnology218电子制作通过潜水搅拌机完全混合后，再由泵提升进入复荷高效厌氧反应池，池内填充一种新型填料，不仅可以代替传统的三相分离器，且能很好的截留水中的活性污泥，提高抗冲击负荷的能力，使处理设施稳定运行。复荷高效厌氧反应池底部设布水管，使水流均匀流过填料表面，在填料上的水解微生物和厌氧微生物的共同作用下，BDO废水中的长链的有机物变成短链的有机物，提高了废水的可生化性，而大部分短链的有机物进而降解成甲烷、二氧化碳和水。复荷高效厌氧反应池出水进行150%内回流，之后由泵提升进入全厂生产废水集中处理系统的调节池，与其他废水混合后一并完成后续处理。HAF池产生的沼气，通过沼气收集系统最后用火炬点火排放。2.2主要构筑物、设备及设计参数2.2.1BDO废水调节池BDO废水压力来水最先进入曝气调节池，停留时间24h，半地下式钢砼结构。池内设少许曝气管道曝气，防止悬浮物沉淀均匀水质。曝气调节池设管道流量计1台，超声波液位计1台，提升泵2台，1用1备，将废水提升至后续处理单元。2.2.2pH调节池pH调节池停留时间2h，投加稀硫酸搅拌均匀，将废水pH调至8-9，配pH在线监测仪1台。之后废水进入隔油池。2.2.3隔油、气浮池废水流入隔油池，实现油水分离。停留时间1.5h。刮油刮泥机将表面浮渣油沫等刮入中间污泥池。气浮机前加入混凝剂PAC、助凝剂PAM，PAC使乳化油破乳形成浮油，同时使胶体状的悬浮物脱稳形成细小的固体颗粒，PAM使小颗粒浮油形成较大颗粒的浮油，细小的固体颗粒形成较大的絮体，再进入气浮机去除。PAC投加量50mg/l，PAM投加量2mg/l。气浮机设两台，每台处理量30m³/h。2.2.4臭氧催化氧化池臭氧催化氧化池中放有椰壳活性炭，和臭氧释放头，可以有效地去除分解由隔油气浮残留下来的大分子有机物质，提高B/C。另外臭氧具有微絮凝作用，可以有效去除水中悬浮物质。活性炭吸附有机物质和臭氧，是这两种物质反应的载体。投加臭氧量10g/吨水。2.2.5中间污泥池收集隔油池、气浮池排出的浮渣和活化污泥。2.2.6预热池设温度传感器1台，气动蒸汽调节阀1台，冷凝回收管道1套，预热管道1套，冬期在进入后续厌氧池前给废水预热。与厌氧反应池合建。2.2.7复合高效厌氧反应器复合厌氧生物滤池是一个内部填充有供微生物附着的填料的厌氧反应器。填料浸没在水中，微生物附着在填料上。废水从下部进入反应器，通过固定填料床，在厌氧微生物的作用下，废水中的有机物被厌氧分解。厌氧生物滤池具有较大的抗冲击负荷能力，一般以为在相同的温度条件下，厌氧生物滤池的负荷可高出厌氧接触等其他工艺2-3倍，同时会有较高的COD去除率。高效厌氧反应器具有如下特点：①COD去除率达50%以上；②不需要三相分离器，安装简单；③抗冲击负荷能力强；抗堵塞能力强；④出水回流，加快进水流速，加快废水与污泥的混合，提高去除率；⑤反应器中装有填料，对进水悬浮物浓度要求较低，可以处理高悬浮物的进水。⑥无需专人管理。⑦不需大的高径比就可取得与EGSB、IC同样的效果。节省运行维修费用；⑧结合厌氧生物滤池和厌氧接触法优点，出水悬浮物保持在较低水平。在本工程中含有很多高分子的有机物，废水进入厌氧滤池中，通过厌氧菌的作用对高分子有机物进行水解，降解为低分子易降解的物质，在好氧反应池内通过好氧菌的作用得到彻底的降解。池内充填有一种新型的填料，不仅可以代替传统的三相分离器，且能很好的截留水中的活性污泥，提高抗冲击负荷的能力，使处理设施稳定运行。停留时间62h，进水COD负荷2.5kg/m3d。设沼气收集系统1套，火炬1套，配备压力检测器及闸阀，根据压力不同，自动点火。回流泵4台，2用2备，回流量150%。2.2.8厌氧沉淀池厌氧沉淀池为竖流式沉淀池，设2座，停留时间1.5h。与厌氧反应器合建。有效去除厌氧污泥并回流。3调试自2014年2月中旬开始，BDO废水预处理系统进入调试阶段，直至系统出水稳定时，共经历90余天。调试的主要任务为厌氧反应器的启动投加活性厌氧污泥及运行，该容器启动分为三个阶段：①反应器负荷为0.1~0.4kgCOD/(m3/d)，控制水温为35℃，pH值为8.2~8.6。采用阶段进水，每3~4h进水1次，每次5~8min，之后为每小时1次，每次延长20~30min；②当反应器容积负荷上升到1~3kgCOD/(m3/d)时，反应器开始产生污泥，此时维持水温、pH值及运行状态。以5%~10%的增量控制进水负荷，并监控VFA指标；③进一步增加进水量，缩短进水时间，直至连续出水。4实际运行效果自2014年8月底至11月底，该BDO预处理系统的产水水质均达到设计指标，后续处理单元（全厂污水集中处理设施）的运行状况也持续稳定。该系统的具体产水水质见表2。表2实际运行进、出水水质指标5运行成本分析直接运行成本：药剂费为0.34元/m3，实际电费为2.85元/m3，人工费为0.4元/m3，工业蒸汽，给水及其他费用为0.75元/m3，合计成本为4.34元/m3。6结语①调节/隔油、气浮/臭氧催化氧化/高效厌氧反应器组合工艺适用于化工企业BDO装置废水的预处理，该工艺能有效去除悬浮物、油及COD，改善废水的可生化性，其工艺的出水可被考虑送入企业污水集中生化处理设施进行统一处理。②由于BDO装置生产排水为间歇性有压排水，且在生产负荷变化期间的排水水质有一定波动，将系统进水调节池容积按24h考虑，可以对进水水量和水质进行有效调节。