一、前 言
“無剩余污泥生物膜法Ａ/Ｏ系統(tǒng)處理滌綸廢水”是上海石油化工股份有限公司經(jīng)過十幾年的努力開發(fā)并形成的一套具有特色的廢水處理技術(shù),該處理工藝在上海石化滌綸廠、滌綸二廠將原活性污泥法處理工藝改造獲得成功后被廣泛推廣引用到化工、輕工、印染等不同行業(yè)廢水處理中。“無剩余污泥生物膜法Ａ/Ｏ系統(tǒng)處理廢水”與活性污泥法相比有以下特點(diǎn):
1.耐高濃度廢水沖擊,曝氣池容積負(fù)荷高。
2.不產(chǎn)生污泥膨脹,運(yùn)行穩(wěn)定,操作管理方便。
3.系統(tǒng)中的沉淀污泥在污泥酸化后回流到厭氧池,保證了無剩余污泥的排放。
我院在設(shè)計(jì)上海某中外合資洗滌劑廠污水處理時(shí)也采用上述生物膜法Ａ/Ｏ系統(tǒng)處理工藝。洗滌劑行業(yè)廢水成份復(fù)雜,內(nèi)含多種非離子表面活性劑,而國內(nèi)表面活性劑廢水處理還不能令人滿意。生物膜法Ａ/Ｏ系統(tǒng)處理工藝運(yùn)用到洗滌行業(yè)廢水處理中,有必要通過總結(jié)為以后新建同類型廢水處理裝置作參考和借鑒。
二、生產(chǎn)工藝及廢水的水質(zhì)、水量
設(shè)計(jì)該廠年產(chǎn)3萬噸非離子表面活性劑,生產(chǎn)工藝采用意大利ＰＩ公司的乙氧基化生產(chǎn)技術(shù),工藝生產(chǎn)包括醇醚車間、配制車間和中試車間等,各車間生產(chǎn)所需原料及產(chǎn)品品種如下:
水及水環(huán)式真空泵排水。另一股為濃生產(chǎn)廢水,主要來自生產(chǎn)產(chǎn)品更換時(shí),需清洗反應(yīng)器、配制釜而產(chǎn)生的廢水,國外專利商提供的廢水水質(zhì)、水量見下表:
三、廢水處理流程及主要設(shè)計(jì)參數(shù)
1.小試介紹
非離子表面活性劑均屬水溶性乳化液,測定其ＢＯＤ與ＣＯＤ比值均大于0.5,屬可生化較好的有機(jī)廢水。為求得較好的設(shè)計(jì)參數(shù),對幾種成品廢水進(jìn)行小試,主要試驗(yàn)設(shè)施為240升推流式厭氧、好氧池,在厭氧池及好氧池中都安裝了軟性纖維填料,好氧池曝氣采用穿孔軟管曝氣,小試處理流程為:
試驗(yàn)條件:
廢水ｐＨ 中性Ｃ
ＯＤｃｒ 1500ｍｇ/Ｌ左右厭
氧池溫度 28～35℃厭
氧池停留時(shí)間 10ｈ
好氧池停留時(shí)間 15ｈ
好氧池溶解氧 2ｍｇ/Ｌ
投加營養(yǎng)料 ＣＯＤ∶Ｎ∶Ｐ=100∶2∶0.3
各組廢水試驗(yàn)結(jié)果:
①聚氧乙烯辛烷基酚醚廢水
②混合配制廢水
③硬脂酸脂廢水
2.設(shè)計(jì)廢水處理流程
根據(jù)小試情況我們認(rèn)為①非離子表面活性劑廢水采用厭氧—好氧處理流程,當(dāng)進(jìn)水濃度小于1500ｍｇ/Ｌ時(shí),是可以達(dá)到出水ＣＯＤｃｒ低于500ｍｇ/Ｌ,能滿足當(dāng)?shù)乜偽鬯幚韴鲈试S接納標(biāo)準(zhǔn)。②厭氧池停留時(shí)間10小時(shí)足夠了,非離子型表面活性劑經(jīng)過10小時(shí)的厭氧酸化除了ＣＯＤｃｒ能去除20%效果外,由于有機(jī)物在厭氧酸化水解的作用下有機(jī)物結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生了變化,最明顯的好氧池泡沫問題可以得到基本解決。若厭氧反應(yīng)時(shí)間過長進(jìn)水中含Ｎ組份將轉(zhuǎn)化為ＮＨ3-Ｎ,厭氧池出水ＮＨ3-Ｎ將增高。③好氧池減小氣水比,減少泡沫產(chǎn)生,氣水比選用20∶1并適當(dāng)增加好氧池停留時(shí)間為24小時(shí),保證了出水的達(dá)標(biāo)排放(ＣＯＤｃｒ<500ｍｇ/Ｌ)。設(shè)計(jì)采用處理流程:
(1)考慮到濃生產(chǎn)廢水ＣＯＤｃｒ很高達(dá)25000ｍｇ/Ｌ,而小試配制水質(zhì)是依據(jù)稀生產(chǎn)廢水的水質(zhì)來進(jìn)行,故設(shè)計(jì)將濃生產(chǎn)廢水集中到貯存池(相當(dāng)于事故池),因該廢水量較少(半月排一次)可少量慢慢加入到廢水處理系統(tǒng)調(diào)節(jié)池中進(jìn)行處理。
(2)設(shè)計(jì)沉淀池排泥到污泥酸化池停留20小時(shí),污泥在產(chǎn)酸菌的作用下使污泥中不溶于水的蛋白質(zhì)膠狀物質(zhì)水解為可溶于水的中間物質(zhì),被酸化的污泥在接觸氧化池中易被微生物氧化分解,達(dá)到污泥在處理系統(tǒng)循環(huán)無剩余污泥排放。
四、運(yùn)轉(zhuǎn)情況與小結(jié)
該非離子表面活性劑廢水處理裝置從94年初投入運(yùn)行至今,出水基本能滿足ＣＯＤｃｒ<500ｍｇ/Ｌ的要求,下面是三組最近進(jìn)出水分析數(shù)據(jù)。
通過上述三組數(shù)據(jù)及近三年運(yùn)轉(zhuǎn)情況我們認(rèn)為:
1.生物膜法Ａ/Ｏ系統(tǒng)對處理非離子表面活性劑廢水是有效的,ＣＯＤｃｒ去除率高達(dá)8
0%以上。
2.該處理流程耐高濃度廢水沖擊,96.10.15～96.10.22這段時(shí)間廢水ＣＯＤｃｒ平均濃度高達(dá)2400ｍｇ/Ｌ,出水ＣＯＤｃｒ平均濃度為425ｍｇ/Ｌ,仍能滿足設(shè)計(jì)出水ＣＯＤｃｒ<500ｍｇ/Ｌ指標(biāo)。
3.運(yùn)轉(zhuǎn)三年至今無剩余污泥排出,沉淀池出水中懸浮物濃度小于50ｍｇ/Ｌ。
4.由于污泥回流,污泥中氮磷組分也帶回廢水處理中,投加尿素及磷鹽營養(yǎng)料可以減少,目前按ＣＯＤ∶Ｎ∶Ｐ=100∶3∶0.4投加。
5.厭氧反應(yīng)溫度控制在28～35℃范圍,可較好解決曝氣池中泡沫問題。
6.我們也曾進(jìn)行過將沉淀池排出的污泥不經(jīng)污泥酸化直接回流到氧化池,結(jié)果發(fā)現(xiàn)沉淀池的污泥沉降性能會變差,造成水中大量含泥。
