A2/O法處理表面活性劑廢水
[摘要]總結(jié)了A2/O法處理表面活性劑廢水的一個(gè)實(shí)例。實(shí)踐證明,A2/O 法處理表面活性劑廢水是可行的。其關(guān)鍵技術(shù)在于泡沫分離器和)UASB反應(yīng)器。廢水經(jīng)A2/O工藝處理后,,COD 值從1200mg/L以上降至150mg/L以下,COD去除率達(dá)85%以上,廢水處理量為80m3/h。
[關(guān)鍵詞]表面活性劑;A2/O;UASB反應(yīng)器;泡沫分離;接觸氧化
金陵石化有限責(zé)任公司化工二廠生產(chǎn)農(nóng)藥乳化劑、油田破乳劑、聚醚等表面活性劑類產(chǎn)品,生產(chǎn)過程產(chǎn)生高濃度可生化性較差(BOD5<CODCr<0.2)的表面活性劑廢水。該廢水用傳統(tǒng)的曝氣法來處理非常困難,該廠使用A2/O 法處理表面活性劑廢水獲得成功,每年減少,COD排放量84萬t,取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
1 廢水處理工藝
1.1 廢水水質(zhì)及水量
水量為80m3/h,COD 1200~1600 mg/L,BOD 240~350 mg/L,pH 6.0,SS 250 mg/L.
1.2 工藝流程及分析
系統(tǒng)工藝流程可分為預(yù)處理過程和生化過程,流程如圖1。
圖1 表面活性劑廢水處理裝置工藝流程 |
各表面活性劑生產(chǎn)裝置的廢水通過緩沖池進(jìn)入廢水處理車間,經(jīng)格柵去除雜物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池有效容積1200m3,停留時(shí)間(HRT)為80h。 調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵提升至泡沫分離塔,由空氣壓縮機(jī)通過微孔曝氣器向塔底曝氣V(空氣):V(H2O)=45:1,利用表面活性劑的表面活性特征,使大部分表 面活性劑物質(zhì)吸附在泡沫表面從塔頂分離出來,經(jīng)脫泡處理進(jìn)入200m3中間池,濃縮液,COD>4400 mg/,廢水水量為16m3,塔底殘液出水400mg/L。
生化處理過程由上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器、水解池、接觸氧化池、二沉池組成。UASB 反應(yīng)器共2個(gè),每個(gè)800 m3,中間池的高濃度廢水泵入反應(yīng)器,流量控制在8 m3/L以下,HRT為80h。反應(yīng)器下部有高濃度顆粒狀活性污泥,污泥負(fù)荷高;反應(yīng)器中部裝有組合式填料,廢水上升過程中加強(qiáng)生物膜反應(yīng),以取得更好的 處理效果;反應(yīng)器頂部為三相分離器,進(jìn)行三相分離。反應(yīng)器出水和泡沫分離器底部殘液一起進(jìn)入水解池進(jìn)行兼氧水解處理,水解池溶解氧(DO)控制在 0.3mg/L以下,大分子有機(jī)物在兼氧菌的作用下分解為小分子有機(jī)物,提高了廢水的可生化性。水解池出水進(jìn)入掛膜接觸氧化池進(jìn)行好氧氧化處理,最后廢水 進(jìn)入二沉池進(jìn)行沉淀分離,出水COD<150mg/L,剩余污泥送入干化系統(tǒng)或部分回流使用。
2 系統(tǒng)調(diào)試
調(diào)試重點(diǎn)和難點(diǎn)是UASB反應(yīng)器和A/O掛膜,UASB反應(yīng)器的調(diào)試過程分為污泥接種、污泥馴化增值、穩(wěn)定提高三個(gè)階段。
2.1 污泥接種
調(diào)試初期,UASB 反應(yīng)器中投入直徑為20 μm、相對(duì)密度1.4 的陶粒作載體,內(nèi)回流管線上接蒸汽,使反應(yīng)器溫度達(dá)到,30℃以上,實(shí)際操作過程中必須控制在30~38℃,但調(diào)溫速度以0.1 ℃/h左右為宜。具備必要調(diào)試條件后,將另一污水處理廠的厭氧污泥50 m3, 用水稀釋2倍,經(jīng)沉淀去除砂石雜物后,加入50kg 淀粉、2t糞便清液、200g硫酸亞鐵、200g氯化鎳,以2 m3/h 泵入反應(yīng)器,溫度變化<0.1℃/h,以35℃左右為宜,溫度波動(dòng)大時(shí),可以間斷泵入。
2.2 污泥馴化
接種污泥后,檢測污泥質(zhì)量濃度小于1 g/L,每天從中間池〔投加營養(yǎng)鹽質(zhì)量比按m(CODCr):m(N):m(P)=300:5:1〕向UASB反應(yīng)器泵入20m3表活廢水與糞便清液的混合液,分5次泵入,每次泵入4m3,經(jīng)過28 d馴化,污泥質(zhì)量濃度達(dá)到13 g/L,呈顆粒狀,產(chǎn)氣比較明顯。以后連續(xù)進(jìn)高濃度廢水,流量為23 m3/h,每天測定污泥濃度,在20 d后達(dá)到61 g/L,反應(yīng)器內(nèi)堿度、酸度穩(wěn)定,表明酸化過程、堿化過程穩(wěn)定。出水中污泥濃度未檢出,表明三相分離器的分離效果良好,顆粒狀活性污泥沉淀性質(zhì)非常好。
2.3 穩(wěn)定提高階段
在穩(wěn)定UASB反應(yīng)器溫度、pH、堿度、揮發(fā)酸的前提下,提高進(jìn)水負(fù)荷,在經(jīng)過24 d,反應(yīng)器污泥負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)要求,污泥質(zhì)量濃度達(dá)到103g/L,產(chǎn)氣非常明顯。在提高進(jìn)水負(fù)荷的過程中,曾經(jīng)發(fā)生反應(yīng)器內(nèi)pH 急劇下降的現(xiàn)象(通常稱之為酸。藭r(shí)堿性過程受到抑制,應(yīng)當(dāng)降低負(fù)荷,并且適量泵入NaHCO3溶液,以防敗酸情況進(jìn)一步惡化。
2.4 水解接觸氧化(A/O)掛膜
由于UASB 反應(yīng)器的調(diào)試過程比較長(約80 d),出水直接進(jìn)入水解池,因此,水解兼性微生物基本上是UASB反應(yīng)器出水接種馴化,經(jīng)長時(shí)間馴化產(chǎn)生,沒有對(duì)水解池和接觸氧化池進(jìn)行特別接種。水解池 的營養(yǎng)鹽投加按m(CODCr):m(N):m(P)=200:5:1進(jìn)行。水解池有效容積與氧化池有效容積之比(VA/VO)為1,經(jīng)過對(duì)各段出水 CODCr、BOD5分析后,發(fā)現(xiàn)VA/VO=0.5。實(shí)踐表明,接觸氧化段起的作用比較大,接解氧化段DO控制在24mg/L。
3 運(yùn)行效果
驗(yàn)證調(diào)試結(jié)束,裝置投入正常運(yùn)行,實(shí)際來水為80 m3/h,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。分析站的分析數(shù)據(jù)表明,來水COD平均為1300 mg/L,UASB 反應(yīng)器進(jìn)水COd平均為1600 mg/L,反應(yīng)器出水COD 為1600 mg/L,總出水COD <150 mg/L,反應(yīng)器的COD去除率平均為63%,COD 總?cè)コ试?5%以上,表1是2009年9月份的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
表1 9月份水質(zhì)統(tǒng)計(jì) |
4 問題討論與結(jié)論
該工藝設(shè)計(jì)和調(diào)試運(yùn)行比較成功,進(jìn)一步探討的問題:(1)來水比較復(fù)雜,有時(shí)泡沫分離系統(tǒng)效率比較低,起泡的效果不理想,此時(shí)可以向泡沫分離器添加泡沫形成劑,以取得比較好的泡沫分離效果;(2)UASB 反應(yīng)器進(jìn)水COD負(fù)荷為1.06 kg/(m3·d),時(shí)有酸敗情況發(fā)生,酸敗發(fā)生時(shí),揮發(fā)酸濃度急劇上升,pH 急劇下降,此時(shí)應(yīng)降低負(fù)荷,適當(dāng)投加NaHCO3,待pH穩(wěn)定后,再逐步提高進(jìn)水水量;(3)VA/VO比值對(duì)出水有一定影響,當(dāng)泡沫分離系統(tǒng)的效率低時(shí),提高VA/VO比值對(duì)系統(tǒng)效率有利,但VA/VO比值不能大于1。
結(jié)論:A2/O法處理表面活性劑廢水是可行的,UASB反應(yīng)器負(fù)荷高、效率高、產(chǎn)泥量小,占地省,是一種高效、節(jié)能的廢水處理單元。
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